(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並ぶ複数のティースを有する電機子鉄心と、
前記ティース間のスロット内に分布巻き方式で配される３相のコイルより形成された電機子巻線とを備え、
前記各相のコイルを形成する導体は、前記電機子鉄心に波状に巻かれ、前記電機子鉄心の軸方向端面から突出するコイルエンド部と、前記スロットに収容されるスロット収容部とを周方向に交互に有する回転電機において、
前記各相のコイルを形成する導体は、第１導体と第２導体の２つに分割されており、
前記第１導体と前記第２導体とは、前記スロット内に並行して配置され、
前記電機子鉄心の径方向において、前記スロットが径方向に開口する側をスロット先端側、その反対をスロット根元側とし、
前記スロット内の巻線位置において、スロット根元側を第１層、スロット先端側を第２層と定義すると、
前記各相のコイルを形成する導体は、前記コイルエンド部で前記第１導体と前記第２導体とが交差して、前記コイルエンド部を挟んで連続する前記スロット収容部において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっており、
前記スロット内で、前記第１導体と前記第２導体とが径方向に交互に配置されるように巻かれており、
Ｎ番目のスロットの第１層に配される導体は、Ｎ＋１番目のスロットの第１層の上部、Ｎ＋２番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨いで、Ｎ＋３番目のスロットの第２層に入り、
Ｎ番目のスロットの第２層に配される導体は、Ｎ＋１番目のスロットの第２層の上部、Ｎ＋２番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨いで、Ｎ＋３番目のスロットの第１層に入ることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
周方向に並ぶ複数のティースを有する電機子鉄心と、
前記ティース間のスロット内に分布巻き方式で配される３相のコイルより形成された電機子巻線とを備え、
前記各相のコイルを形成する導体は、前記電機子鉄心に波状に巻かれ、前記電機子鉄心の軸方向端面から突出するコイルエンド部と、前記スロットに収容されるスロット収容部とを周方向に交互に有する回転電機において、
前記各相のコイルを形成する導体は、第１導体と第２導体の２つに分割されており、
前記第１導体と前記第２導体とは、前記スロット内に並行して配置され、
前記電機子鉄心の径方向において、前記スロットが径方向に開口する側をスロット先端側、その反対をスロット根元側とし、
前記スロット内の巻線位置において、スロット根元側を第１層、スロット先端側を第２層と定義すると、
前記各相のコイルを形成する導体は、前記コイルエンド部で前記第１導体と前記第２導体とが交差して、前記コイルエンド部を挟んで連続する前記スロット収容部において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっており、
前記スロット内で、前記第１導体と前記第２導体とが径方向に交互に配置されるように巻かれており、
Ｎ番目のスロットに配されるＵ相コイルは、前記第１導体と前記第２導体とが前記コイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のスロットの第２層の上部を跨ぎ、Ｎ＋３番目のスロットに入り、
Ｎ＋１番目のスロットに配されるＶ相コイルは、前記第１導体と前記第２導体とが前記コイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋２番目とＮ＋３番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨ぎ、Ｎ＋４番目のスロットに入り、
Ｎ＋２番目のスロットに配されるＷ相コイルは、前記第１導体と前記第２導体とが前記コイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋３番目とＮ＋４番目のスロットの第１層の上部を跨ぎ、Ｎ＋５番目のスロットに入ることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機において、
前記第１導体及び前記第２導体は、前記コイルエンド部においてスロット根元側に捻られていることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転電機において、
前記第１導体及び前記第２導体は、前記電機子鉄心の周方向において一方向に波状に巻回されて、巻き始め位置に到達したら、その位置から前記一方向とは逆方向に波状に巻回されることの繰り返しによって、前記電機子鉄心に巻線されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転電機において、
前記電機子鉄心は、軸方向端面に前記電機子巻線が巻かれない前記ティースを有す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、自動車やトラック等に搭載される回転電機に関する。また、産業用機器、家庭電化製品等への適用も可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転電機として、電機子鉄心とこの電機子鉄心に分布巻き方式で巻装される複数相の電機子巻線とからなる電機子を備えるものがある。
そして、電機子巻線を巻装する方法としては、予め成形した導体セグメントを電機子鉄心に装着する方法（特許文献１参照）があるが、この方法では、電機子鉄心に装着する前に、導体セグメントを成形しなければならず、製造工程が増加するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１０５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、製造工程の低減の観点からは、導体セグメントを予め成形することなく、導線のような連続導体を電機子鉄心に直接連続的に（途中で接続することなく）巻いていく方法が好ましい。
そして、直接連続的に巻く際の巻きやすさの観点から、連続導体を並行する複数の導体に分割して巻く方法がある。
【０００５】
しかしながら、複数の導体に分割する場合には、異なる導体間でインピーダンスのばらつきが生じる虞がある。これにより、電機子巻線におけるインピーダンスの不均衡が生じ、電流不均衡を招く虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、連続導体を電機子鉄心に直接連続的に巻く方法で形成しても、電機子巻線におけるインピーダンスの均一化を図ることのできる分布巻き方式の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】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の回転電機は、周方向に並ぶ複数のティースを有する電機子鉄心と、ティース間のスロット内に分布巻き方式で配される複数相のコイルより形成された電機子巻線とを備える。
各相のコイルを形成する導体は、電機子鉄心に波状に巻かれ、電機子鉄心の軸方向端面から突出するコイルエンド部と、スロットに収容されるスロット収容部とを周方向に交互に有する。
【０００８】
そして、各相のコイルを形成する導体は、第１導体と第２導体の２つに分割されており、第１導体と第２導体とは、スロット内に並行して配置される。
【０００９】
電機子鉄心の径方向において、スロットが径方向に開口する側をスロット先端側、その反対をスロット根元側とし、スロット内の巻線位置において、スロット根元側を第１層、スロット先端側を第２層と定義すると、各相のコイルを形成する導体は、コイルエンド部で第１導体と第２導体とが交差して、コイルエンド部を挟んで連続するスロット収容部において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっている。
【００１０】
つまり、コイルエンド部を挟んで連続するスロット収容部において、一方のスロット収容部では、第１導体が第１層に配され、第２導体が第２層に配され、他方のスロット収容部では、第１導体が第２層に配され、第２導体が第１層に配される。
これにより、スロット内で、第１導体と第２導体とが径方向に交互に配置されるように巻かれる。
【００１１】
これによれば、各相のコイルを形成する導体をそれぞれ２つに分けているため、１つ１つの導体の太さは細くなる。このため、分割した第１導体及び第２導体を使用した巻線作業は、分割しない１つの導体での巻線作業よりも行いやすい。
【００１２】
また、第１導体と第２導体とがスロット内で径方向に交互に配置されているため、第１導体と第２導体との間の巻線長さ、第１導体と第２導体とが受ける漏れ磁束の影響の受け方が均一化される。これにより、巻線抵抗及びリアクタンスが均一化し、電機子巻線におけるインピーダンスを均一化することができる。
【００１３】
電機子巻線は、３相のコイルより形成されている。
そして、Ｎ番目のスロットの第１層に配される導体は、Ｎ＋１番目のスロットの第１層の上部、Ｎ＋２番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨いで、Ｎ＋３番目のスロットの第２層に入る。
また、Ｎ番目のスロットの第２層に配される導体は、Ｎ＋１番目のスロットの第２層の上部、Ｎ＋２番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨いで、Ｎ＋３番目のスロットの第１層に入る。
【００１４】
これによれば、コイルエンド部における導体同士の干渉を低減することができ、コイルエンド高さを低くすることができる。
【００１５】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の回転電機によれば、電機子巻線は、３相のコイルより形成されている。
そして、Ｎ番目のスロットに配されるＵ相コイルは、第１導体と第２導体とがコイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のスロットの第２層の上部を跨ぎ、Ｎ＋３番目のスロットに入る。
【００１６】
また、Ｎ＋１番目のスロットに配されるＶ相コイルは、第１導体と第２導体とがコイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋２番目とＮ＋３番目のスロットの第１層と第２層との間の上部を跨ぎ、Ｎ＋４番目のスロットに入る。
また、Ｎ＋２番目のスロットに配されるＷ相コイルは、第１導体と第２導体とがコイルエンド部において上下に重なり、Ｎ＋３番目とＮ＋４番目のスロットの第１層の上部を跨ぎ、Ｎ＋５番目のスロットに入る。
【００１７】
これによれば、コイルエンド部における導体同士の干渉を低減することができ、コイルエンド高さを低くすることができる。
【００１８】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の回転電機によれば、第１導体及び第２導体は、コイルエンド部においてスロット根元側に捻られている。
これによれば、第１導体及び第２導体がスロット根元側へ引っ張られ、たるみが除かれる。このため、たるみによるインピーダンスの不均一を低減できる。また、スプリングバックによる巻きほぐれを防止することができる。
【００１９】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の回転電機によれば、第１導体及び第２導体は、電機子鉄心の周方向において一方向に波状に巻回されて、巻き始め位置に到達したら、その位置から一方向とは逆方向に波状に巻回されることの繰り返しによって、電機子鉄心に巻線されている。
【００２０】
ノズル巻線装置によって直接連続的に第１導体及び第２導体を電機子鉄心に波状に巻いていく場合、第１導体及び第２導体を渦巻き状に巻いて径方向に重ねる巻き方（つまり、巻き方向が第１導体及び第２導体の巻き始めから巻き終わりまで一方向となるような巻き方）をすると、ノズル手前の第１導体及び第２導体にひずみが生じる虞がある。
そして、そのひずみによって第１導体及び第２導体に加工硬化が生じ、巻きにくくなる場合がある。
【００２１】
そこで、本手段では、巻き始め位置で、電機子鉄心の周方向における巻き方向を切り替えながら、径方向に重ねて巻いていくことで、ノズル手前の第１導体及び第２導体にひずみを生じにくくすることができる。
また、巻き方向を切り替える際に、第１導体及び第２導体にテンションを加えて、第１導体及び第２導体のたるみをとることもできる。
【００２２】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の回転電機によれば、電機子鉄心は、軸方向端面に電機子巻線が巻かれないティース（以下、空きティースと呼ぶ）を有する。
これによれば、空きティースの軸方向端面に、位置センサ等の回転電機に関連した部品を設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】３相交流モータの電機子巻線の構成を示す説明図である（実施例１）。
【図２】３相交流モータの電機子巻線の構成を示す模式図である（実施例１）。
【図３】Ｕ相コイルを示す構成図である（実施例１）。
【図４】図１を軸方向から視た説明図である（実施例１）。
【図５】（ａ）は、コイルエンド部の巻線取り回し態様を示す平面図であり、（ｂ）は、コイルエンド部の巻線取り回し態様を示す斜視図である（実施例１）。
【図６】図５の巻線取り回し態様を径方向内側から視た模式図である（実施例１）。
【図７】電機子鉄心の周方向における電機子巻線の巻き方向を説明する説明図である（実施例１）。
【図８】コイルエンド部の巻線取り回し態様を示す平面図である（実施例２）。
【図９】電機子の平面図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００２５】
〔実施例１の構成〕
実施例１の回転電機の構成を、図１〜図７を用いて説明する。
実施例１の回転電機は、３相交流モータであって、ステータコア２（電機子鉄心）と、このステータコア２に分布巻き方式で巻装されるステータコイル３（電機子巻線）とを有するステータ（電機子）を備える。そして、ステータコイル３に３相交流電流を流すことにより回転磁界を形成し、回転磁界内に配されるロータ（図示せず）を回転させる。なお、ロータは永久磁石型、電磁石型、鉄心型等、様々な態様をとり得る。
【００２６】
ステータコア２は、複数枚の鋼板が積層されて円筒状に形成されている。そして、ステータコア２は、先端がロータに対向するとともに周方向に複数個並んだティース５と、ティース５同士を磁気的に接続するバックヨーク６とを有している（図５、図７参照）。そして、隣合うティース５同士とバックヨーク６とで囲われる空間が、スロット７となっている。そして、ステータコア２の中心にはシャフト８が固定されている。
【００２７】
本実施例の３相交流モータは、ステータコア２の外周を取り囲むようにロータが配置されるアウターロータ型であり、図５、図７に示すように、ティース５はステータコア２の径方向外側に突出しており、スロット７はステータコア２の径方向外側に向けて開口している。
また、本実施例では、例えば、４２個のスロット７が周方向に並んで形成されている。
【００２８】
ステータコイル３は、３相のコイル（Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３）からなっている（図１、図２参照）。
【００２９】
ここで、Ｕ相コイル１１を例にとって、詳しく説明する。
Ｕ相コイル１１を形成する導体１７Ｕは、例えばノズル巻線装置によって、ステータコア２に直接連続的に波状に巻きつけられている（図３参照）。
すなわち、Ｕ相コイル１１を形成する導体１７Ｕは、ステータコア２の軸方向端面から突出するコイルエンド部２０と、スロット７内に収容されるスロット収容部２１とを周方向に交互に有している。
【００３０】
例えば、図３に示すように、Ｕ相コイル１１を形成する導体１７Ｕは、スロット収容部２１ＵａがＮ番目のスロット７に収容され、スロット収容部２１Ｕｂが、次にＵ相コイル１１が入るスロット（Ｎ番目のスロット７から３スロット進んだＮ＋３番目のスロット７）に収容され、スロット収容部２１Ｕａとスロット収容部２１Ｕｂとの間のコイルエンド部２０Ｕａが、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のスロット７を跨ぐように巻装される。
【００３１】
そして、Ｖ相コイル１２を形成する導体１７Ｖ、Ｗ相コイル１３を形成する導体１７Ｗも導体１７Ｕと同様にステータコア２に波状に巻きつけられており、コイルエンド部２０とスロット収容部２１を周方向に交互に有している（図１参照）。
【００３２】
なお、各相コイル１１、１２、１３は、同じ方向に波状に巻かれている。すなわち、周方向における巻き方向が同一であり、図１に示すように、Ｕ相コイル１１の隣のスロット７にＶ相コイル１２が配され、Ｖ相コイル１２の隣のスロット７にＷ相コイル１３が配されるように巻かれる。これにより、ステータコイル３は、ステータコア２に分布巻き方式で巻装される。
【００３３】
すなわち、図１、図２に示すように、導体１７Ｖは、スロット収容部２１Ｖａが、Ｎ＋１番目のスロット７に収容される。
そして、スロット収容部２１Ｖｂは、Ｎ＋４番目のスロット７に収容され、スロット収容部２１Ｖａとスロット収容部２１Ｖｂとの間のコイルエンド部２０Ｖａが、Ｎ＋２番目とＮ＋３番目のスロット７を跨ぐように巻装される。
【００３４】
また、導体１７Ｗは、スロット収容部２１Ｗａが、Ｎ＋２番目のスロット７に収容され、スロット収容部２１Ｗｂが、Ｎ＋５番目のスロット７に収容され、スロット収容部２１Ｗａとスロット収容部２１Ｗｂとの間のコイルエンド部２０Ｗａが、Ｎ＋３番目とＮ＋４番目のスロット７を跨ぐように巻装される。
【００３５】
〔本実施例の特徴〕
ここで、本実施例の特徴を１つのＵ相コイル１１を例にとって、図３を用いて具体的に説明する。
Ｕ相コイル１１を形成する導体１７Ｕは、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２の２つに分割されており、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とは、スロット７内に並行して配置される。
【００３６】
すなわち、Ｕ相コイル１１は、２本の被覆導線からなっており、この２本の被覆導線のそれぞれを第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２と呼んでいる。
なお、各被覆導線の線径は例えば１〜２ｍｍ程度である。そして、第１導体Ｕ１の巻き終わり端（線方向他端）と第２導体Ｕ２の巻き始め端（線方向他端）とが結線されることで、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とは直列に接続され、１つのＵ相コイル１１を形成している。
【００３７】
そして、ステータコア２の径方向において、スロット７が径方向に開口する側をスロット先端側、その反対をスロット根元側とし、スロット７内の巻線位置において、スロット根元側を第１層、スロット先端側を第２層と定義すると、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とはコイルエンド部２０で交差して、コイルエンド部２０を挟んで連続するスロット収容部２１において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっている。（なお、本実施例では、スロット７はステータコア２の径方向外側に開口しているため、スロット先端側とは径方向外側であり、スロット根元側とは径方向内側（バックヨーク側）となる。）
【００３８】
すなわち、コイルエンド部２０を挟んで連続するスロット収容部２１において、一方のスロット収容部２１では、第１導体Ｕ１が第１層に配され、第２導体Ｕ２が第２層に配され、他方のスロット収容部２１では、第１導体Ｕ１が第２層に配され、第２導体Ｕ２が第１層に配される。
【００３９】
例えば、図３及び図４に示すように、Ｎ番目のスロット７に入るスロット収容部２１Ｕａでは、第１導体Ｕ１が第１層に配され、第２導体Ｕ２が第２層に配される。そして、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のスロット７とを跨ぐコイルエンド部２０Ｕａにおいて、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とが交差し、Ｎ＋３番目のスロット７に入るスロット収容部２１Ｕｂでは、第１導体Ｕ１が第２層に配され、第２導体Ｕ２が第１層に配される。
Ｎ＋３番目以降も、同様に、第１層と第２層を１組として、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とが周方向に巻かれる。
【００４０】
なお、図３及び図４は、ステータコア２の周方向への波状巻回の１周目のみを図示しているが、２周目以降も同様に巻かれる。これにより、スロット７内で第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とが径方向に交互に配置されるように巻かれる。
【００４１】
また、コイルエンド部２０で第２層から第１層に向う導体が、第１層から第２層へ向う導体の上に重なるように巻かれている。すなわち、コイルエンド部２０で第２層から第１層に向う導体が、第１層から第２層へ向う導体よりもステータコア２の軸方向外側となるように巻かれている。
例えば、コイルエンド部２０Ｕａにおいて、第２導体Ｕ２が第２層から第１層に向っているため、第２導体Ｕ２が第１導体Ｕ１の上に巻かれている（図３参照）。
【００４２】
以上、Ｕ相コイル１１を例に説明したが、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３も同様に構成される。
つまり、Ｖ相コイル１２を形成する導体１７Ｖは、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２に分割されており、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２とはコイルエンド部２０で交差して、コイルエンド部２０を挟んで連続するスロット収容部２１において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっている（図１、図４参照）。
【００４３】
また、Ｗ相コイル１２を形成する導体１７Ｗは、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２に分割されており、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２とはコイルエンド部２０で交差して、コイルエンド部２０を挟んで連続するスロット収容部２１において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とが逆になっている（図１、図４参照）。
【００４４】
〔各導体のコイルエンド部での取り回し態様について〕
次に、図５を用いて、各導体（第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２）のコイルエンド部２０での取り回し態様を説明する。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、Ｎ番目のスロット７に配される第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２は、コイルエンド部２０Ｕａにおいて軸方向（紙面奥行方向）上下に重なり、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のスロット７の第２層の上部（ステータコア２の軸方向外側、紙面奥行方向の手前側）を跨ぎ、Ｎ＋３番目のスロット７に入る。
【００４６】
また、Ｎ＋１番目のスロット７に配される第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２は、コイルエンド部２０Ｖａにおいて軸方向上下に重なり、Ｎ＋２番目とＮ＋３番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を跨ぎ、Ｎ＋４番目のスロット７に入る。
また、Ｎ＋２番目のスロットに配される第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２は、コイルエンド部２０Ｗａにおいて軸方向上下に重なり、Ｎ＋３番目とＮ＋４番目のスロット７の第１層の上部を跨ぎ、Ｎ＋５番目のスロット７に入る。
【００４７】
これによれば、コイルエンド部２０において、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｕ１２）、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｖ１２）、および、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｗ１２）は、軸方向に重なることなく、径方向に順番に並ぶ。
【００４８】
つまり、内径側から外径側へ、重なり部Ｗ１２、重なり部Ｖ１２、重なり部Ｕ１２の順に並ぶ（図５（ａ）参照）。このため、径方向内側から見た図６からもわかるように、重なり部Ｗ１２、重なり部Ｖ１２、重なり部Ｕ１２が軸方向に重なることはない。
【００４９】
また、本実施例では、上述のように、コイルエンド部２０で第２層から第１層に向う導体が、第１層から第２層へ向う導体の上に重なるように巻かれることによって、コイルエンド部２０はスロット根元側に倒れ込んでいる。
【００５０】
すなわち、コイルエンド部２０を形成する際に、第２層から第１層に向う導体をスロット根元側（径方向内側）に捻りながら巻くと、下にある第１層から第２層へ向う導体もスロット根元側へのテンションを受けてスロット根元側へわずかに捻じられ、コイルエンド部２０がスロット根元側に倒れ込む。
【００５１】
例えば、コイルエンド部２０Ｕａを形成する際に、第２導体Ｕ２をスロット根元側（径方向内側）に捻りながら巻くと、下にある第１導体Ｕ１にもスロット根元側へのテンションが負荷されるため、わずかに捻じられて、コイルエンド部２０Ｕａがスロット根元側に倒れ込む（図５（ｂ）参照）。
【００５２】
〔各導体の周方向への巻き方向について〕
次に、各導体（第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２）のステータコア２の周方向における巻き方向について説明する。
本実施例では、各導体が、ステータコア２の周方向において一方向に波状に巻回されて、周方向において巻き始め位置に到達したら、その位置から一方向とは逆方向に波状に巻回されることの繰り返しによって、ステータコア２に巻線されている（図７参照）。
【００５３】
すなわち、第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２の巻き始め位置がＮ番目のスロット７である場合、１周目は、周方向の一方向に波状に巻かれ、Ｎ番目のスロット７に戻って、第１周目の外側に第２周目を巻き始める際には、巻き方向を反転させて、第２周目は一方向とは逆方向に巻かれる（図７参照。なお、２周目はコイルエンド部の描画を省略している）。
同様に、３周目は、Ｎ番目のスロット７で巻き方向が反転し、一方向に巻かれる。これが、所定周を達成する巻き終わりまで繰り返される。
【００５４】
第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２も同様に巻かれる。なお、第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２の巻き始め位置がＮ番目のスロット７であるとすると、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２の巻き始め位置は、Ｎ＋１番目のスロット７であり、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２の巻き始め位置は、Ｎ＋２番目のスロット７である。
【００５５】
〔実施例１の作用効果〕
実施例１の回転電機によれば、Ｕ相コイル１１を形成する導体１７Ｕは、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２の２つに分割されている。また、Ｖ相コイル１２を形成する導体１７Ｖは、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２に分割されており、Ｗ相コイル１２を形成する導体１７Ｗは、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２に分割されている。
【００５６】
これによれば、各相のコイル１１〜１３を形成する導体１７Ｕ、１７Ｖ、１７Ｗをそれぞれ２つに分けているため、１つ１つの導体の太さは細くなる。このため、分割した第１導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）及び第２導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）を使用した巻線作業は、分割しない１つの導体での巻線作業よりも行いやすい。
【００５７】
しかし、各相のコイル１１〜１３を形成する導体１７Ｕ、１７Ｖ、１７Ｗをそれぞれ２つに分けると、それぞれの第１導体と第２導体との間のインピーダンスの不均一により、ステータコイル３におけるインピーダンスの不均一が生じる虞がある。
そこで本実施例では、第１導体Ｕ１（Ｖ１、Ｗ１）と第２導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）とをコイルエンド部２０で交差させ、連続するスロット収容部２１において、第１層に配置される導体と第２層に配置される導体とを逆にしている。これにより、各相コイルは、スロット７内で、第１導体Ｕ１（Ｖ１、Ｗ１）と第２導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）とが径方向に交互に配置されるように巻かれる。
【００５８】
これによれば、第１導体Ｕ１（Ｖ１、Ｗ１）と第２導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）との間の巻線長さ、第１導体Ｕ１（Ｖ１、Ｗ１）と第２導体Ｕ２（Ｖ２、Ｗ２）とが受ける漏れ磁束の影響の受け方が均一化される。このため、巻線抵抗及びリアクタンスが均一化し、ステータコイル３におけるインピーダンスを均一化することができる。
【００５９】
また、本実施例の回転電機では、コイルエンド部２０において、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｕ１２）、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｖ１２）、および、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２とが上下に重なった部分（重なり部Ｗ１２）が、軸方向に重なることなく、径方向に順番に並んでいる。
【００６０】
これによれば、コイルエンド部２０において、導体同士の干渉を低減することができ、コイルエンド高さを低くすることができる。つまり、軸方向に異なる相コイルが重なることがなく、コイルエンド高さが低くなる。
【００６１】
また、本実施例では、各導体（第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２）が、コイルエンド部２０においてスロット根元側に捻られている。
これによれば、各導体がスロット根元側へ引っ張られ、たるみが除かれる。このため、たるみによるインピーダンスの不均一を低減できる。また、スプリングバックによる巻きほぐれを防止することができる。
【００６２】
また、本実施例の回転電機によれば、各導体は、ステータコア２の周方向おいて一方向に波状に巻回されて、周方向において巻き始め位置に到達したら、その位置から一方向とは逆方向に波状に巻回されることの繰り返しによって、ステータコア２に巻線されている。
【００６３】
ノズル巻線装置によって直接連続的に各導体をステータコア２に波状に巻いていく場合、各導体を渦巻き状に巻いて径方向に重ねる巻き方、つまり、巻き方向が巻き始めから巻き終わりまで一方向となるような巻き方をすると、ノズル手前の各導体にひずみが生じる虞がある。そのひずみによって各導体に加工硬化が生じ、巻きにくくなる場合がある。
【００６４】
そこで、本実施例では、巻き始め位置で、ステータコア２の周方向における巻き方向を切り替えながら、径方向に重ねて巻いていくことで、ノズル手前の各導体にひずみを生じにくくすることができる。
また、巻き方向を切り替える際に、各導体にテンションを加えて、各導体のたるみをとることもできる。これにより、各導体の長さを調節し、異なる相コイル間でのインピーダンスの均一化を図ることができる。
【００６５】
〔実施例２の構成〕
実施例２の回転電機の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図８を用いて説明する。
実施例２の回転電機は、第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２のコイルエンド部２０での取り回し態様が、実施例１とは異なっている。
【００６６】
本実施例では、コイルエンド部２０Ｕａを例にとると、Ｎ番目のスロット７の第１層に配される第１導体Ｕ１は、Ｎ＋１番目のスロット７の第１層の上部、Ｎ＋２番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋３番目のスロット７の第２層に入る。
また、Ｎ番目のスロット７の第２層に配される第２導体Ｕ２は、Ｎ＋１番目のスロット７の第２層の上部、Ｎ＋２番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋３番目のスロット７の第１層に入る。
なお、第１導体Ｕ１と第２導体Ｕ２とは、Ｎ＋２番目のスロットを跨ぐ際に、交差する。
【００６７】
第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２のコイルエンド部２０での取り回し態様も同様である。
すなわち、コイルエンド部２０Ｖａでは、Ｎ＋１番目のスロット７の第１層に配される第１導体Ｖ１が、Ｎ＋２番目のスロット７の第１層の上部、Ｎ＋３番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋４番目のスロット７の第２層に入る。
また、Ｎ＋１番目のスロット７の第２層に配される第２導体Ｖ２が、Ｎ＋２番目のスロット７の第２層の上部、Ｎ＋３番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋４番目のスロット７の第１層に入る。
なお、第１導体Ｖ１と第２導体Ｖ２とは、Ｎ＋３番目のスロットを跨ぐ際に、交差する。
【００６８】
そして、コイルエンド部２０Ｗａでは、Ｎ＋２番目のスロット７の第１層に配される第１導体Ｗ１が、Ｎ＋３番目のスロット７の第１層の上部、Ｎ＋４番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋５番目のスロット７の第２層に入る。
また、Ｎ＋２番目のスロット７の第２層に配される第２導体Ｗ２が、Ｎ＋３番目のスロット７の第２層の上部、Ｎ＋４番目のスロット７の第１層と第２層との間の上部を通って跨ぎ、Ｎ＋５番目のスロット７の第１層に入る。
なお、第１導体Ｗ１と第２導体Ｗ２とは、Ｎ＋４番目のスロットを跨ぐ際に、交差する。
【００６９】
これによれば、各導体（第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２）が軸方向の干渉を避けながら取り回されているため、コイルエンド高さを低くすることができる。
【００７０】
〔実施例３の構成〕
実施例３の回転電機の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図９を用いて説明する。
実施例３では、第１導体Ｕ１、第２導体Ｕ２、第１導体Ｖ１、第２導体Ｖ２、第１導体Ｗ１、第２導体Ｗ２が、巻き始めから巻き終わりに至るまで、ステータコア２の周方向において一方向に波状に巻回されている。
これにより、ステータコア２には、軸方向端面にステータコイル３が巻かれないティース（空きティース５Ａ）が、ロータの極数毎に発生する。
【００７１】
これによれば、空きティース５Ａの軸方向端面に、位置センサ等の回転電機に関連した部品を設置することができる。
【００７２】
〔変形例〕
本発明の実施態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、回転電機は３相交流モータであったが、複数相のコイルを有する回転電機であればよく、３相交流モータに限らない。
また、ロータが電機子となる回転電機にも本発明を適用することができる。
【００７３】
また、実施例１では、アウターロータタイプの３相交流モータであったが、インナーロータタイプでもよい。インナーロータタイプの場合には、スロット根元側が径方向外側、スロット先端側が径方向内側になる。
【００７４】
また、実施例１では、第１導体と第２導体とが直列に結線されて相コイルが形成されていたが、例えば、第１導体と第２導体とを並列に繋ぐことによって相コイルを形成してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
２  ステータコア（電機子鉄心）
３  ステータコイル（電機子巻線）
５  ティース
７  スロット
１１  Ｕ相コイル
１２  Ｖ相コイル
１３  Ｗ相コイル
１７Ｕ、１７Ｖ、１７Ｗ  各相コイルを形成する導体
２０  コイルエンド部
２１  スロット収容部
Ｕ１  第１導体
Ｕ２  第２導体
Ｖ１  第１導体
Ｖ２  第２導体
Ｗ１  第１導体
Ｗ２  第２導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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