(57)【要約】【課題】  ヘリカル巻シート状コイルがステータコアに渦巻き状に装着されたときに、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをコンパクトにして、回転電機を小型化および低コスト化することが可能な回転電機の波巻き巻線を提供する。【解決手段】  本発明の回転電機の波巻き巻線は、ヘリカル巻シート状コイル（３）をステータコア（７）に渦巻き状に装着した回転電機の波巻き巻線であって、可動子磁極の移動方向のヘリカル巻シート状コイル（３）のシート端部であってコイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部（３Ｓ）とし、可動子磁極の移動方向のコイル導体巻始め部（３Ｓ）側視においてコイル導体巻始め部（３Ｓ）から離れていくコイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とし、コイル導体端子（５Ｔ）側からの回転電機の軸方向視において渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイル（３）でコイル導体端子（５Ｔ）を始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とするとき、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。【選択図】  図７
2014143828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの各スロットに交互に挿通されるコイル辺部と、前記コイル辺部と一体に形成され前記コイル辺部の同一側端部を接続するコイル端部と、を有するコイル導体がヘリカル状につながり波巻き構成となるように巻装されたヘリカル巻シート状コイルを前記ステータコアに渦巻き状に装着した回転電機の波巻き巻線であって、
可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部とし、前記可動子磁極の移動方向の前記コイル導体巻始め部側視において前記コイル導体巻始め部から離れていく前記コイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とし、コイル導体端子側からの前記回転電機の軸方向視において前記渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイルで前記コイル導体端子を始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とするとき、
前記ヘリカル巻方向と前記円環巻方向とが一致している回転電機の波巻き巻線。
【請求項２】
前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とし、前記渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルにおいて前記コイル導体巻始め部から前記コイル導体巻き返し部に掛けて前記ステータコアの径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる２磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部とするとき、
前記シート乗り上げ部のコイル端部は、前記円環巻方向に対して前記ステータコアの径方向内周側に傾斜して変形された部位をもち、前記コイル導体巻き返し部の先端側２相分のコイル端部は、前記可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている請求項１に記載の回転電機の波巻き巻線。
【請求項３】
毎極毎相配される同相の電磁気的に位相の異なるｎ種類（ｎは自然数）の前記コイル辺部の中から１つのコイル辺部が毎極選択されて、選択される所要極数分のコイル辺部が前記コイル端部によって直列接続されて相単位コイルが形成され、選択されるコイル辺部が相異なる２つの前記相単位コイルが並列接続されて相コイルが形成されており、
前記相コイルの各相単位コイルは、前記ｎ種類のすべての種類の前記コイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続される前記コイル辺部の数が同数になるように前記コイル辺部が選択されている請求項１または２に記載の回転電機の波巻き巻線。
【請求項４】
前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とするとき、
前記相単位コイルは、前記コイル導体巻き返し部において同相の電磁気的に位相の異なるコイル辺部につなぎ替えられている請求項３に記載の回転電機の波巻き巻線。
【請求項５】
３相の相コイルは、Δ結線されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機の波巻き巻線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の波巻き巻線に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子巻線や回転子巻線の巻装方法として、コイル導体を波状に巻装する波巻きが知られている。波巻き構成の回転電機の一例として、特許文献１に記載の回転電機が挙げられる。特許文献１に記載の回転電機は、１スロットピッチずつ離間して配列される６本のコイル導体を用いて３相の波巻き構成が為されており、一連のシート状コイルが形成されている。
【０００３】
特許文献１に記載の回転電機では、各コイル導体は、スロットに挿入されるスロット導体部と、スロット導体部を接続する渡り導体部と、を有している。そして、コイル導体を巻き始める始端から数えて最初の６個の渡り導体部は、軸方向中央部で谷折りに折り曲げられ、次の６個の渡り導体部は、軸方向中央部で山折りに折り曲げられている。以降、同様にして、谷折り、山折り、谷折り、山折りと繰り返しながら、渡り導体部が折り曲げられて、コイル導体が形成されている。したがって、コイル導体を巻回す巻方向は、コイル導体の始端側視において、反時計回り（左回り）になっている。
【０００４】
また、特許文献１に記載の回転電機では、シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着するときの渦巻き方向は、コイル導体端子側からの回転電機の軸方向視において、時計回り（右回り）になっている。つまり、特許文献１に記載の発明では、コイル導体を巻回す巻方向とシート状コイルの渦巻き方向とが異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９５２３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着するときに、シート状コイルは、ステータコアの径方向内周側に乗り上げるように巻き重なり、ステータコアとシート状コイルとの間に隙間が生じる。さらに、特許文献１に記載の発明では、コイル導体を巻回す巻方向とシート状コイルの渦巻き方向とが異なるので、シート状コイルのシート両端部において、シート間に隙間が生じる。そのため、シート状コイルがステータコアに渦巻き状に装着されたときに、渦巻き状のシート状コイルは径方向内周側に肥大化し、回転電機が大型化および高コスト化する。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、ヘリカル巻シート状コイルがステータコアに渦巻き状に装着されたときに、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをコンパクトにして、回転電機を小型化および低コスト化することが可能な回転電機の波巻き巻線を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の回転電機の波巻き巻線は、ステータコアの各スロットに交互に挿通されるコイル辺部と、前記コイル辺部と一体に形成され前記コイル辺部の同一側端部を接続するコイル端部と、を有するコイル導体がヘリカル状につながり波巻き構成となるように巻装されたヘリカル巻シート状コイルを前記ステータコアに渦巻き状に装着した回転電機の波巻き巻線であって、可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部とし、前記可動子磁極の移動方向の前記コイル導体巻始め部側視において前記コイル導体巻始め部から離れていく前記コイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とし、コイル導体端子側からの前記回転電機の軸方向視において前記渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイルで前記コイル導体端子を始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とするとき、前記ヘリカル巻方向と前記円環巻方向とが一致している。
【０００９】
請求項２に記載の回転電機の波巻き巻線は、請求項１に記載の回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とし、前記渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルにおいて前記コイル導体巻始め部から前記コイル導体巻き返し部に掛けて前記ステータコアの径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる２磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部とするとき、前記シート乗り上げ部のコイル端部は、前記円環巻方向に対して前記ステータコアの径方向内周側に傾斜して変形された部位をもち、前記コイル導体巻き返し部の先端側２相分のコイル端部は、前記可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。
【００１０】
請求項３に記載の回転電機の波巻き巻線は、請求項１または２に記載の回転電機の波巻き巻線において、毎極毎相配される同相の電磁気的に位相の異なるｎ種類（ｎは自然数）の前記コイル辺部の中から１つのコイル辺部が毎極選択されて、選択される所要極数分のコイル辺部が前記コイル端部によって直列接続されて相単位コイルが形成され、選択されるコイル辺部が相異なる２つの前記相単位コイルが並列接続されて相コイルが形成されており、前記相コイルの各相単位コイルは、前記ｎ種類のすべての種類の前記コイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続される前記コイル辺部の数が同数になるように前記コイル辺部が選択されている。
【００１１】
請求項４に記載の回転電機の波巻き巻線は、請求項３に記載の回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とするとき、前記相単位コイルは、前記コイル導体巻き返し部において同相の電磁気的に位相の異なるコイル辺部につなぎ替えられている。
【００１２】
請求項５に記載の回転電機の波巻き巻線は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機の波巻き巻線において、３相の相コイルは、Δ結線されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の回転電機の波巻き巻線によれば、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致しているので、コイル導体巻始め部から巻回される巻線をステータコアの外周側（バックヨーク側）に移動させることが容易であり、コイル導体巻始め部から巻回される巻線がコイル導体巻始め部に巻き重なるヘリカル巻シート状コイルと干渉することを回避できる。そのため、ステータコアの径方向に巻き重なる部分を効率良く変形させることができる。よって、ヘリカル巻シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着したときに、ステータコアとヘリカル巻シート状コイルとの間に生じる隙間およびヘリカル巻シート状コイルのシート間に生じる隙間を効率良く低減させることができる。したがって、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをコンパクトにすることができ、回転電機を小型化および低コスト化することができる。
【００１４】
請求項２に記載の回転電機の波巻き巻線によれば、シート乗り上げ部のコイル端部は、円環巻方向に対してステータコアの径方向内周側に傾斜して変形された部位をもち、コイル導体巻き返し部の先端側２相分のコイル端部は、可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。そのため、コイル導体巻き返し部の径方向内周側に突出する領域を低減させることができ、シート乗り上げ部の径方向厚みを低減させることができる。したがって、請求項１に記載の回転電機の波巻き巻線と比べて、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをさらにコンパクトにすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の回転電機の波巻き巻線によれば、並列接続される各相単位コイルは、ｎ種類のすべての種類のコイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続されるコイル辺部の数が同数になるようにコイル辺部が選択されているので、並列接続される各相単位コイルに発生する誘起電圧が等しくなる。そのため、相内循環電流が生じないので、相内循環電流によって回転電機の出力が低下することなく、回転電機の出力維持を図ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の回転電機の波巻き巻線によれば、相単位コイルは、コイル導体巻き返し部において同相の電磁気的に位相の異なるコイル辺部につなぎ替えられている。そのため、同相の巻線同士がシート厚さ方向にもコイル端部高さ方向にも交差しないように配策することができる。したがって、コイル辺部のつなぎ替えを行うコイル端部をコンパクトにすることができ、コイル導体巻き返し部側のシート端部をコンパクトにすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の回転電機の波巻き巻線によれば、３相の相コイルは、Δ結線されているので、相端子側のシート端部において巻線を３箇所で取りまとめることができ、巻線の端部処理が簡単、シンプルであり、相端子側のシート端部をコンパクトにすることができる。そのため、同相内や相間を引回す引回し線が交差して配線が複雑になることがない。また、中性点を有しないので、中性点を回避する配線が不要である。そのため、中性点を有するＹ結線と比べて、相端子側のシート端部を簡素化、コンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルの１相の単位コイル分を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルの３相分を示す模式図である。
【図３】図２のＡＡ−ＡＡ断面図である。
【図４】第１実施形態に係り、回転電機の相構成を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルの接続状態を示す模式図である。
【図６】ヘリカル巻シート状コイルがステータコアのスロットに装着された状態を示す部分断面図である。
【図７】第１実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルを示す模式図である。
【図８】第１実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイルが巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。
【図９】第１実施形態に係り、隙間詰めの第１段階におけるシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【図１０】第１実施形態に係り、隙間詰めの第２段階におけるシート乗り上げ部のコイル端部の変形方法を示す模式図である。
【図１１】第１実施形態に係り、隙間詰めの第２段階におけるシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【図１２】第１実施形態に係り、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【図１３】第２実施形態に係り、回転電機の相構成を示す模式図である。
【図１４】第２実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルの接続状態を示す模式図である。
【図１５】第２実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイルが巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。
【図１６】第２実施形態に係り、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【図１７】第３実施形態に係り、回転電機の相構成を示す模式図である。
【図１８】第３実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルの接続状態を示す模式図である。
【図１９】第３実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイルが巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。
【図２０】第３実施形態に係り、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【図２１】毎極毎相４個のコイル辺種類を有するヘリカル巻シート状コイルのＵ相コイルの接続状態の一例を示す模式図である。
【図２２】参考形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルを示す模式図である。
【図２３】参考形態に係り、ヘリカル巻シート状コイルをステータコアに渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイルが巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。
【図２４】参考形態に係り、本発明の隙間詰めの第２段階に相当するシート乗り上げ部のコイル端部の変形方法を示す模式図である。
【図２５】参考形態に係り、隙間詰めにおけるシート乗り上げ部のコイル端部の変形方法を示す模式図である。
【図２６】参考形態に係り、隙間詰め後のシート乗り上げ部の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号を付して対応させることにより、重複する説明を省略する。また、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。
【００２０】
＜第１実施形態＞
本実施形態の回転電機の波巻き巻線は、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着したものである。まず、ヘリカル巻シート状コイル３の構成について詳説する。図１は、ヘリカル巻シート状コイル３の１相の単位コイル分を示す模式図である。（ｂ）は、コイル導体が巻芯に巻装された状態を示しており、（ｃ）は、（ｂ）において、巻芯を取り除いた状態を示している。（ｄ）は、紙面奥側（Ａ側）のコイル導体の巻装状態（Ｂ側からの透視図）を示しており、（ｅ）は、紙面手前側（Ｂ側）のコイル導体の巻装状態を示している。
【００２１】
図１の実線は、巻線ピッチＳ１０の位置から６巻線ピッチ（１磁極ピッチ）毎にコイル導体が巻装された状態を示している。実線で示すコイルユニット１ａは、巻線ピッチＳ１０の位置において、紙面奥側（Ａ側）から紙面手前側（Ｂ側）の方向に巻装されており、巻線ピッチＳ１０、Ｓ１６、Ｓ２２、Ｓ２８およびＳ３４において、コイルユニット１ａは、巻芯の短手方向（巻芯軸に垂直な方向）に直線状に延びるコイル辺部１０ａが形成されている。図１のＡ側からＢ側に向けてコイル導体が巻装されるときに形成されるコイル辺部１０ａを往き導体部１１ａと呼称し、Ｂ側からＡ側に向けて巻装されるときに形成されるコイル辺部１０ａを還り導体部１２ａと呼称する。往き導体部１１ａおよび還り導体部１２ａの同一側端部は、コイル辺部１０ａと一体に形成されるコイル端部２０ａによって接続されている。コイル端部２０ａは、巻線ピッチＳ１３、Ｓ１９、Ｓ２５、Ｓ３１およびＳ３７において巻き曲げられて、巻き曲げ部２１ａがそれぞれ形成されている。
【００２２】
図１に示すように、本明細書では、半磁極ピッチ分のコイル端部２０ａと、往き導体部１１ａと、１磁極ピッチ分のコイル端部２０ａと、還り導体部１２ａと、半磁極ピッチ分のコイル端部２０ａと、を有するコイル導体をコイル要素４ａと呼称する。コイル要素４ａが２磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向（巻芯軸方向）に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット１ａと呼称する。
【００２３】
図１の破線は、実線で示すコイルユニット１ａと同様に、巻線ピッチＳ１０の位置から６巻線ピッチ（１磁極ピッチ）毎にコイル導体が巻装された状態を示している。破線で示すコイルユニット１ｂは、巻線ピッチＳ１０の位置において、紙面手前側（Ｂ側）から紙面奥側（Ａ側）の方向に巻装されている点が実線で示すコイルユニット１ａと異なる。破線で示すコイルユニット１ｂは、実線で示すコイルユニット１ａと同様に巻線ピッチＳ１０、Ｓ１６、Ｓ２２、Ｓ２８およびＳ３４においてコイル辺部１０ｂが形成されており、コイル辺部１０ｂは、往き導体部１１ｂおよび還り導体部１２ｂからなる。また、往き導体部１１ｂおよび還り導体部１２ｂの同一側端部は、コイル辺部１０ｂと一体に形成されるコイル端部２０ｂによって接続されている。コイル端部２０ｂは、巻線ピッチＳ１３、Ｓ１９、Ｓ２５、Ｓ３１およびＳ３７において巻き曲げられて、巻き曲げ部２１ｂがそれぞれ形成されている。
【００２４】
コイルユニット１ａと同様に、本明細書では、半磁極ピッチ分のコイル端部２０ｂと、往き導体部１１ｂと、１磁極ピッチ分のコイル端部２０ｂと、還り導体部１２ｂと、半磁極ピッチ分のコイル端部２０ｂと、を有するコイル導体をコイル要素４ｂと呼称する。コイル要素４ｂが２磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向（巻芯軸方向）に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット１ｂと呼称する。実線で示すコイルユニット１ａと破線で示すコイルユニット１ｂは、シート厚さ方向に対をなしている。
【００２５】
コイルユニット１ａのコイル辺部１０ａとコイルユニット１ｂのコイル辺部１０ｂとがシート厚さ方向に隣接して密着するように加圧成形すると、コイル辺部１０ａおよびコイル辺部１０ｂは、巻芯の長手方向（巻芯軸方向）に２層に亘って２磁極ピッチずつ離間された状態で整列する。紙面奥側（Ａ側）に形成されるコイル辺部１０ａおよびコイル辺部１０ｂを第１層と呼称し、紙面手前側（Ｂ側）に形成されるコイル辺部１０ａおよびコイル辺部１０ｂを第２層と呼称する。図１（ａ）および（ｆ）は、第１層および第２層におけるコイル導体の層渡り状態を示している。これらの図では、層間を接続する部分が最短となるようにコイル導体の層渡り状態を模式的に図示している。なお、コイルユニット１ａ、１ｂがステータコア７に取り付けられた際には、図１に示す巻芯の長手方向（巻芯軸方向）は、可動子磁極の移動方向に相当する。
【００２６】
図２は、ヘリカル巻シート状コイル３の３相分を示す模式図である。図２は、図１の（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ対応しており、図２に示す巻線ピッチＳは、図１に示す巻線ピッチＳに対応している。図３は、図２のＡＡ−ＡＡ断面図を示している。本実施形態では、同一スロット内で隣接する実線で示すコイル要素４ａと破線で示すコイル要素４ｂを一対として、一対のコイル要素４ａ、４ｂが２磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向（巻芯軸方向）に配されている。例えば、図２および図３に示すように、巻線ピッチＳ１０の第１層と巻線ピッチＳ１６の第２層との間でコイル要素４ａが形成され、これと対になるコイル要素４ｂは、巻線ピッチＳ１０の第２層と巻線ピッチＳ１６の第１層との間で形成されている。同様にして、１巻線ピッチ進んだ巻線ピッチＳ１１の第１層と巻線ピッチＳ１７の第２層との間でコイル要素４ａが形成され、これと対になるコイル要素４ｂは、巻線ピッチＳ１１の第２層と巻線ピッチＳ１７の第１層との間で形成されている。
【００２７】
本実施形態では、図３に示すように、可動子磁極の移動方向に、Ｕ相（通電方向関係：順方向Ｕ１）、Ｕ相（通電方向関係：順方向Ｕ２）、Ｗ相（通電方向関係：逆方向Ｗ１）、Ｗ相（通電方向関係：逆方向Ｗ２）、Ｖ相（通電方向関係：順方向Ｖ１）、Ｖ相（通電方向関係：順方向Ｖ２）、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ１）、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ２）の順に巻線が形成されている。なお、同図では、＊を用いて通電方向の逆方向を示している。本実施形態では、同相のコイルユニット１ａ、１ｂが可動子磁極の移動方向に２本隣接しており、同相コイルの巻線単位は４本からなる。同相のコイルユニット１ａ、１ｂ、１ａ、１ｂは、回転電機の駆動時に流れる電流方向が一致するように接続されており、１２本の巻線単位からなる３相巻線が構成されている。なお、同図に示すように、可動子磁極の移動方向の隣接する各コイル辺部間は、後述するステータコア７のステータコア磁極７２を収容可能に所定間隔１Ｗ離間されている。
【００２８】
同図に示すように、Ｘ１相（ＸはＵ、Ｖ、Ｗのいずれか。以下同じ。）のコイル辺部とＸ２相のコイル辺部は、可動子磁極の移動方向に１巻線ピッチ分、離間しているので、Ｘ１相のコイルユニット１ａ、１ｂとＸ２相のコイルユニット１ａ、１ｂは、可動子磁極の移動方向に１巻線ピッチ分、離間している。仮に、Ｘ１相のコイルユニット１ａ、１ｂを直列接続して相単位コイル５Ｘ１を形成し、Ｘ２相のコイルユニット１ａ、１ｂを直列接続して相単位コイル５Ｘ２を形成し、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２を並列接続して、相コイル６Ｘを形成する場合を想定する。この場合、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は可動子磁極の移動方向に１巻線ピッチ分、離間しているので、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２に発生する誘起電圧は、同相（Ｘ相）ではあるが、正確には位相が異なる。これを本明細書では、「電磁気的に位相が異なる」という。そのため、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２にそれぞれ発生する誘起電圧が異なり、相内循環電流が生じて回転電機の出力が低下する。
【００２９】
図４は、回転電機の相構成を示す模式図である。本実施形態では、Ｘ１相のコイルユニット１ａと、Ｘ２相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ１が形成されている。また、Ｘ２相のコイルユニット１ａと、Ｘ１相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ２が形成されている。相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は並列接続されて、相コイル６Ｘが形成されている。なお、同図では、Ｘ相端子を５ＴＸで示し、中性点を５Ｎで示している。また、本明細書では、３相分のＵ相端子５ＴＵ、Ｖ相端子５ＴＶ、Ｗ相端子５ＴＷをコイル導体端子５Ｔという。
【００３０】
例えば、所定時刻において、Ｘ１相のコイル辺部に発生する誘起電圧がＸ２相のコイル辺部に発生する誘起電圧と比べて高いと仮定する。この場合、誘起電圧が相対的に高いＸ１相のコイルユニット１ａと、誘起電圧が相対的に低いＸ２相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ１が形成される。また、誘起電圧が相対的に低いＸ２相のコイルユニット１ａと、誘起電圧が相対的に高いＸ１相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ２が形成される。そのため、相単位コイル５Ｘ１の巻線端部間に発生する誘起電圧を５Ｅ１とし、相単位コイル５Ｘ２の巻線端部間に発生する誘起電圧を５Ｅ２とすると、誘起電圧５Ｅ１、５Ｅ２は等しくなり、Ｘ相内に循環電流は生じない。そのため、相内循環電流によって回転電機の出力が低下することなく、回転電機の出力維持を図ることができる。このことは、Ｘ１相のコイル辺部に発生する誘起電圧がＸ２相のコイル辺部に発生する誘起電圧と比べて低い場合についても同様に言える。
【００３１】
また、本実施形態では、相単位コイル６Ｘの周方向長がステータの周方向長の自然数倍になるステータ周倍の波巻き構成になっている。そのため、例えば、可動子の偏芯等によって界磁磁束にばらつきが生じても、相コイル６Ｘには、相順に１２０°（電気角）の位相差を有する略均等な誘起電圧が発生する。したがって、相間の内部循環電流によって回転電機の出力が低下することなく、回転電機の出力維持を図ることができる。
【００３２】
図５は、ヘリカル巻シート状コイル３の接続状態を示す模式図である。同図は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示している。（ａ）〜（ｃ）は、順にＵ相〜Ｗ相の１相分の接続状態を示しており、（ｄ）は、３相分の接続状態を示している。同図では、説明の便宜上、コイルユニット１ａを実線で示し、コイルユニット１ｂを破線で示して区別しているが、実際は一体に形成されている。また、図中の数字＊は、相端子５ＴＸから中性点５Ｎまでの巻線の接続順を示している。相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は並列接続されているので、説明の便宜上、相単位コイル５Ｘ１の巻線の接続順を１＊から始まる数字＊で示し、相単位コイル５Ｘ２の巻線の接続順を１００＊から始まる数字＊で示している。以下、同図（ａ）に基づいてＵ相を例に説明するが、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
【００３３】
相単位コイル５Ｕ１は、Ｕ相端子５ＴＵを起点にして紙面右方向に巻装された後（実線で示すＵ１相のコイルユニット１ａに相当。１＊〜５＊）、コイル引回し点５ＲＵ１で巻き返されて紙面左方向に巻装されており（破線で示すＵ２相のコイルユニット１ｂに相当。６＊〜１１＊）、中性点５Ｎに接続されている。相単位コイル５Ｕ２は、Ｕ相端子５ＴＵを起点にして紙面右方向に巻装された後（実線で示すＵ２相のコイルユニット１ａに相当。１００＊〜１０４＊）、コイル引回し点５ＲＵ２で巻き返されて紙面左方向に巻装されており（破線で示すＵ１相のコイルユニット１ｂに相当。１０５＊〜１１０＊）、シート端部の接続点５ＪＵ１において、Ｕ２相のコイルユニット１ｂと接続されて、中性点５Ｎに接続されている。そして、相単位コイル５Ｕ１と相単位コイル５Ｕ２とが並列接続されて、相コイル６Ｕが形成されている。なお、接続点５ＪＵ１における接続を行わないで、そのまま中性点５Ｎまで配策して、３相分すべてを中性点５Ｎで接合処理しても良い。
【００３４】
相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２は、紙面右方向のシート端部で巻線が引回されており、紙面右方向のシート端部に接続点を有しない。そのため、紙面右方向のシート端部でコイルユニット１ａ、１ｂを接続する場合と比べて、コイル端部をコンパクトにすることができる。なお、巻線を引回す代わりに、紙面右方向のシート端部でコイルユニット１ａ、１ｂを接続することもできる。この場合は、コイルユニット１ａ、１ｂをそれぞれ巻装した後に互いの端部同士を接続することができるので、巻線を引回す場合と比べて、製作が容易である。
【００３５】
同図（ａ）に示すように、ステータコア７のスロット収容部からコイル引回し点５ＲＵ１、５ＲＵ２までのコイル端部高さを、それぞれ５Ｈ１、５Ｈ２とすると、コイル端部高さ５Ｈ２は、コイル端部高さ５Ｈ１と比べて低いので、コイル引回し点５ＲＵ１、５ＲＵ２近傍の同相の巻線同士がシート厚さ方向にもコイル端部高さ方向にも交差しない。そのため、コイル辺部のつなぎ替えを行うコイル端部をコンパクトにすることができ、後述するコイル導体巻き返し部３Ｒ側のシート端部をコンパクトにすることができる。さらに、コイル引回し点５ＲＵ１、５ＲＵ２近傍の巻線は、可動子磁極の移動方向に略平行でコイル辺部方向にずらして配されているので、コイル辺部のつなぎ替えを行うコイル端部のコイル辺部方向高さを他のコイル端部と略同じ高さにすることができる。よって、コイル端部のコイル辺部方向高さを均一にすることができる。
【００３６】
本実施形態では、同一スロット内で隣接するコイル要素４ａ、４ｂを一対として、コイル要素４ａ、４ｂが２磁極ピッチ毎に可動子磁極の移動方向に配されているので、可動子磁極の移動方向のコイル要素４ａ、４ｂ間の相対的な位置関係を保持することができる。さらに、シート厚さ方向に２層に形成されるコイル辺部１０ａ、１０ｂの異なる層に配される往き導体部１１ａ、１１ｂおよび還り導体部１２ａ、１２ｂは、コイル端部２０ａ、２０ｂによってヘリカル状につながり波巻き構成となるように順に接続されてコイルユニット１ａ、１ｂが形成されているので、コイル端部２０ａ、２０ｂにて構成導体毎に整列して規則正しく層間を渡らせることができる。そのため、コイル端部２０ａ、２０ｂ同士の重なりを３次元的に、きめ細かく回避することができ、コイル端部２０ａ、２０ｂの占積率が向上してコイル端部２０ａ、２０ｂの占有スペースを小さくすることができる。また、コイル端部２０ａ、２０ｂを短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。さらに、コイル辺部１０ａ、１０ｂがつなぎ替えられる可動子磁極の移動方向のシート端部を除いて、全節巻の波巻き構成となるように巻装されているので、全節巻部分のコイル端部高さを均一にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が並列接続されているので、直列接続の場合と比べて巻線の素線断面積を半減させることができ、コイル導体部に発生する渦電流損を低減させることができる。さらに、コイル成形に要する力を小さくすることができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になり、ステータコア７への組付け作業等の作業性も向上する。なお、３相回転電機においてＹ結線される本実施形態では、３相の各相端子５ＴＸおよび中性点５Ｎの４点で巻線を接続すれば良いので、巻線の端部処理が簡単、シンプルであり、巻線端部をコンパクトにすることができる。
【００３８】
次に、ヘリカル巻シート状コイル３の巻線（コイル導体ともいう）について説明する。巻線は、導体表面がエナメルなどの絶縁層で被覆されている。巻線の断面形状は、特に限定されるものではなく、任意の断面形状とすることができる。例えば、断面円形状の丸線、断面多角形状の角線などの種々の断面形状の巻線を用いることができる。また、複数のより細い巻線素線を組み合わせた並列細線でも良い。並列細線を用いる場合、単線の場合と比べて巻線に発生する渦電流損を低減させることができ、回転電機の効率が向上する。また、コイル成形に要する力を小さくすることができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になる。
【００３９】
コイルユニット１ａ、１ｂは、例えば、巻芯に巻線をヘリカル状に巻装して成形することができる。巻線は、１本毎に巻芯に巻装しても複数本を同時に巻装しても良い。巻線ピッチＳを確保するために、巻芯にピンや溝等を設けて、ピンや溝をガイドにして巻装することもできる。そして、図２に示すように、すべての巻線を巻装後に巻芯を巻線から取り除き、一対のコイルユニット１ａ、１ｂを形成するコイル辺部１０ａおよび１０ｂが紙面垂直方向に隣接して密着するように加圧成形する。加圧成形の際に巻線が損傷する場合を考慮して、加圧成形後に補修用の樹脂コーティング等を施しても良い。
【００４０】
次に、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７のスロット７３に装着する方法を説明する。図６は、ヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７のスロット７３に装着された状態を示す部分断面図である。まず、ヘリカル巻シート状コイル３を渦巻き状に巻き上げて、ステータコア７の内周側に収容し、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル３の外周側シートから巻きほどきながらステータコア７のスロット７３に取り付ける。ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７のスロット７３に装着後は、相端子５ＴＸにおける接合および引き出し処理ならびに中性点５Ｎにおける接合を行う。３相分の接合後に接合部を絶縁処理して、ワニスの含浸、樹脂モールド等によって巻線をステータコア７に固定する。
【００４１】
同図に示すように、ステータコア７は、ステータコア７の周方向に延在するステータコアヨーク７１と、ステータコアヨーク７１からステータコア７の軸芯方向に突出する複数のステータコア磁極７２と、を有している。また、ステータコア磁極７２、７２の間には、ヘリカル巻シート状コイル３のコイル辺部１０ａ、１０ｂを収容可能にスロット７３が形成されており、コイル辺部１０ａ、１０ｂは、スロット７３に収容されている。なお、ステータコア磁極７２の先端部７２１は、ステータコア７の周方向に幅広になっており、可動子８と対向している。可動子８は、同図に示す可動子磁極の移動方向に回転可能に支持されている。本実施形態では、２層からなるヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７の径方向に巻き重ねられており、可動子８およびステータコア７が径方向に同芯に配されるラジアル型の円筒状回転電機として用いることができる。なお、同図では、１つのスロット７３について図示しているが、スロット７３は、ステータコア７の周方向に所定磁極数分、形成されており、コイル辺部１０ａ、１０ｂは、ステータコア７の各スロット７３に交互に挿通されている。
【００４２】
図７は、ヘリカル巻シート状コイル３を示す模式図である。（ａ）は、コイル導体端子５Ｔ側からのコイル辺部方向視におけるヘリカル巻シート状コイル３を示し、（ｂ）は、コイル導体端子５Ｔ側からの回転電機の軸方向視におけるヘリカル巻シート状コイル３を示している。同図（ａ）に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３は２層からなる。２層のうち、ヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７のスロット７３に装着されたときに、ステータコア７の外周側（バックヨーク側）に配設される層を実線で示し、ステータコア７の内周側に配設される層を破線で示している。
【００４３】
本明細書では、可動子磁極の移動方向のヘリカル巻シート状コイル３のシート端部であって、コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部３Ｓとする。本実施形態では、コイル導体巻始め部３Ｓは、６本のコイル辺部を有している。同図では、コイル導体巻始め部３Ｓ側の２層の端部を白色丸印および白色三角印で示している。また、可動子磁極の移動方向のヘリカル巻シート状コイル３のシート端部であって、コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部３Ｒとする。コイル導体巻き返し部３Ｒは、２磁極ピッチ分のコイル導体であり、本実施形態では１８本のコイル辺部を有している。同図では、コイル導体巻き返し部３Ｒ側の２層の端部を黒色丸印および黒色三角印で示している。
【００４４】
同図（ｂ）に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着したとき、ヘリカル巻シート状コイル３とステータコア７のスロット底部との間に隙間ＳＰ１が生じている。また、ヘリカル巻シート状コイル３のシート両端部において、径方向外周側に隙間ＳＰ２が生じ、径方向内周側に隙間ＳＰ３が生じている。なお、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータコア７の径方向内周側に滑らかに乗り上げるように巻き重なり、ヘリカル巻シート状コイル３の外周側シートとステータコア７のスロット底部との間の隙間は、同図に示す隙間ＳＰ１で最大になる。
【００４５】
図８は、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル３が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。（ａ）は、シート側面方向視（同図（ｂ）に示す矢印Ａ１方向視）におけるコイル導体の層渡り状態を示している。（ｂ）は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示しており、図５（ｄ）と同じである。（ｃ）は、シート側面方向視（同図（ｂ）に示す矢印Ａ２方向視）におけるコイル導体の層渡り状態を示している。なお、同図（ａ）、（ｃ）は、層間を接続する部分が最短となるようにコイル導体の層渡り状態を模式的に示している。また、同図（ａ）、（ｂ）では、コイル導体巻始め部３Ｓと相端子５ＴＸとの接続を併せて示している。
【００４６】
同図（ａ）、（ｃ）に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータの周方向長の４倍の波巻き構成になっている。説明の便宜上、２層のヘリカル巻シート状コイル３は、ステータコア７の外周側（バックヨーク側）から順に第１層、第２層、．．．、第９層、第１０層で表されている。これにより、ステータコア７のスロット内で径方向に巻き重なる周回を区別している。また、本実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータの周方向長の４倍の波巻き構成であるので、仮に、ヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７のスロットに隙間なく装着することができたとすると、ヘリカル巻シート状コイル３は、第１層〜第８層に収容することができる。同図では、第８層と第９層との境界線を理想収容ライン３ＩＬで表している。
【００４７】
コイル導体は、第２層のコイル導体巻始め部３Ｓから巻き始められ、第１層の第１コイル辺部群３Ｇ１に巻き回されている。同図（ａ）に示すように、コイル導体巻始め部３Ｓは、Ｕ相端子５ＴＵおよびＶ相端子５ＴＶが引き出される４本のコイル辺部を含む６本のコイル辺部を有しており、６本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されている。第１コイル辺部群３Ｇ１は、コイル導体巻始め部３Ｓから巻き回された６本のコイル辺部を有しており、６本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かって巻き回されている。以降、同様にして、可動子磁極の移動方向に第２層、第１層、第２層、第１層と繰り返しながら、６本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されている。したがって、可動子磁極の移動方向のコイル導体巻始め部３Ｓ側視において、コイル導体巻始め部３Ｓから離れていくコイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とするとき、ヘリカル巻方向は、時計回り（右回り）になっている。
【００４８】
ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着するとき、コイル導体端子５Ｔ側からの回転電機の軸方向視において、渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイル３でコイル導体端子５Ｔを始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とする。図７（ｂ）に示すように、円環巻方向は、時計回り（右回り）になっている。つまり、本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り（右回り）になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。
【００４９】
ステータコア７の径方向において、第１層の第１コイル辺部群３Ｇ１と隣接する第２層のコイル辺部群を第２コイル辺部群３Ｇ２とする。第２コイル辺部群３Ｇ２は、可動子磁極の移動方向においてコイル導体巻始め部３Ｓと隣接しており、Ｗ相端子５ＴＷが引き出される２本のコイル辺部を含む６本のコイル辺部を有している。また、図８では、ステータの周方向１周分のヘリカル巻シート状コイル３を太線の境界線Ｌ１で示し、起点をシート始め３Ｈ１、１周分の終点をシート１周終り３Ｔ１で示している。
【００５０】
また、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｕ相端子５ＴＵは、コイル導体巻始め部３ＳのＵ１相のコイル辺部に対して、可動子磁極の移動方向に電気角で９０°ずれた位置から引き出されている。Ｕ相端子５ＴＵを引き出す引き出し線と、コイル導体巻始め部３ＳのＵ１相のコイル辺部と、を接続するコイル端部の可動子磁極の移動方向に対する傾斜角を傾斜角θ１とする。また、シート端部以外のコイル端部の可動子磁極の移動方向に対する傾斜角を傾斜角θ２とする。本実施形態では、傾斜角θ１は、傾斜角θ２と同じになっており、Ｕ相端子５ＴＵの引き出し線が他のコイル端部と干渉することが防止されている。よって、Ｕ相端子５ＴＵ側のシート端部をコンパクトにすることができる。Ｖ相端子５ＴＶおよびＷ相端子５ＴＷについても同様である。
【００５１】
本明細書では、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル３において、コイル導体巻始め部３Ｓからコイル導体巻き返し部３Ｒに掛けてステータコア７の径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる２磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部３Ａとする。シート乗り上げ部３Ａにおける隙間ＳＰ１〜ＳＰ３は、図７（ｂ）に示す隙間ＳＰ１〜ＳＰ３に対応している。
【００５２】
また、図８では、コイル導体巻き返し部３Ｒにおける巻線（Ｖ相）の引回し順序を数字＊で示している。２＊〜３＊において、実線で示すＶ１相のコイルユニット１ａから破線で示すＶ２相のコイルユニット１ｂにつなぎ替えられており、巻線が引き回されている層（以下、巻線の引き回しレーンという。）は、第９層から第１０層に変更されている。巻線の引き回しレーンは、４＊〜５＊において、第１０層から第９層に変更され、７＊〜８＊において、第９層から第１０層に変更され、１１＊〜１２＊において、第１０層から第９層に変更されている。このように、一旦、ステータコア７の内周側の隙間ＳＰ３上部へ巻線の引き回しレーンを変更し、コイル端部高さ方向のステータコア７近傍で、もとの引き回しレーンに戻されている。Ｕ相およびＷ相についても同様である。
【００５３】
図９は、隙間詰めの第１段階におけるシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応しており、図９は、図８に示すコイル導体巻始め部３Ｓをステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動（第２層から第１層に移動）させた状態を示している。コイル導体巻始め部３Ｓは、コイル導体の巻き始めであり、他のコイル辺部の配置の影響を受けることなく、容易にステータコア７の外周側（バックヨーク側）へ移動させることができる。なお、コイル導体巻始め部３Ｓを移動させると、隙間ＳＰ２は消滅するが、コイル導体巻始め部３Ｓと第３層のヘリカル巻シート状コイル３との間に、隙間ＳＰ２１が生じる。
【００５４】
図９（ｃ）に示すように、コイル導体巻始め部３Ｓをステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させるとき、コイル導体巻始め部３Ｓから第１コイル辺部群３Ｇ１に巻回される巻線をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させる。つまり、コイル導体巻始め部３Ｓの６本のコイル辺部から巻回される巻線は、一旦、ステータコア７の外周側（バックヨーク側）上部へ巻線の引き回しレーンが変更され、コイル端部高さ方向のステータコア７近傍で、もとの引き回しレーンに戻されて第１コイル辺部群３Ｇ１の６本のコイル辺部に巻回されている。
【００５５】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）に示す矢印Ａ２方向視であるので、コイル導体巻始め部３Ｓの６本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。そして、コイル導体巻始め部３Ｓから巻回された第１コイル辺部群３Ｇ１の６本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回される。そのため、ステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させた巻線は、第２コイル辺部群３Ｇ２における配策の影響を受けることなく、第１コイル辺部群３Ｇ１に向かってコイル導体を巻回すことができる。本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り（右回り）になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致しているので、コイル導体巻始め部３Ｓから巻回される巻線をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させることが容易である。
【００５６】
なお、同図（ｂ）に示すように、矢印Ａ１方向側において、相端子５ＴＸが引き出されているので、矢印Ａ２方向側は、矢印Ａ１方向側と比べて、巻線の引き回しレーンを変更するスペース３Ｇ１１を確保することが容易である。また、同図では、コイル導体巻始め部３Ｓの移動後の境界線Ｌ１を境界線Ｌ２で示している。
【００５７】
図１０は、隙間詰めの第２段階におけるシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形方法を示す模式図である。図１１は、隙間詰めの第２段階におけるシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図１０（ａ）〜（ｃ）および図１１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）に対応している。図９に示す状態のヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に寄せて、隙間ＳＰ１、ＳＰ２１を詰める。図１０は、このときのシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形方法を示しており、図１１は、隙間詰め後のシート乗り上げ部３Ａの状態を示している。図１０および図１１では、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形状態を境界線Ｌ３１〜Ｌ３５で示している。
【００５８】
図１０に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に寄せると、第３層〜第１０層のヘリカル巻シート状コイル３は、シート乗り上げ部３Ａ以外では、矢印Ａ３方向に移動し、シート乗り上げ部３Ａでは、矢印Ａ４方向に移動する。具体的には、第３層および第４層のヘリカル巻シート状コイル３は、境界線Ｌ３１、Ｌ３２で狭持される領域に移動する。第５層および第６層のヘリカル巻シート状コイル３は、境界線Ｌ３２、Ｌ３３で狭持される領域に移動する。第７層〜第１０層のヘリカル巻シート状コイル３についても同様である。
【００５９】
可動子磁極の移動方向のシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形開始位置をシート曲げ開始部３Ａ１とし、可動子磁極の移動方向のシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形終了位置をシート曲げ終了部３Ａ２とする。シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の一部（部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂ）は、シート曲げ開始部３Ａ１からシート曲げ終了部３Ａ２までの間、円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜するように変形される。
【００６０】
図１１は、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の一部が円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜して変形されている状態を示している。シート乗り上げ部３Ａのコイル端部が変形されると、隙間ＳＰ１は隙間ＳＰ１１になり、隙間ＳＰ２１は隙間ＳＰ２２になる。隙間ＳＰ１１は、変形前の隙間ＳＰ１と比べて小さくなっており、隙間ＳＰ２２は、変形前の隙間ＳＰ２１と比べて小さくなっている。
【００６１】
本実施形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致しているので、コイル導体巻始め部３Ｓから巻回される巻線をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させることが容易であり、コイル導体巻始め部３Ｓから巻回される巻線がコイル導体巻始め部３Ｓに巻き重なるヘリカル巻シート状コイル３と干渉することを回避できる。そのため、ステータコア７の径方向に巻き重なる部分（シート乗り上げ部３Ａ）を効率良く変形させることができる。よって、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着したときに、ステータコア７とヘリカル巻シート状コイル３との間に生じる隙間ＳＰ１およびヘリカル巻シート状コイル３のシート間に生じる隙間ＳＰ２１を効率良く低減させることができる。したがって、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル３をコンパクトにすることができ、回転電機を小型化および低コスト化することができる。
【００６２】
図１２は、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図１２（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応している。図１１に示すように、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形前後において隙間ＳＰ３の大きさに変更はなく、コイル導体巻き返し部３Ｒの一部が第９層および第１０層に突出している。そこで、図１２に示すように、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分のコイル端部３Ｒ１を、可動子磁極の移動方向と略平行に配設する。
【００６３】
３＊〜５＊における巻線の引き回しは、スロット内で干渉するコイル導体が無いので、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分の配策を調整することが容易である。これにより、コイル導体巻き返し部３Ｒは、第９層のみに突出し、第１０層には突出しない。よって、ヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７の径方向に巻き重ねられたとき、シート乗り上げ部３Ａの径方向厚みは、理想収容ライン３ＩＬに対して１層分の増加に抑制することができ、シート乗り上げ部３Ａをさらにコンパクトにすることができる。なお、同図では、配策変更後の隙間ＳＰ３を隙間ＳＰ３１で示している。
【００６４】
本実施形態では、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部は、円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜して変形された部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂをもち、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分のコイル端部３Ｒ１は、可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。そのため、コイル導体巻き返し部３Ｒの径方向内周側に突出する領域を低減させることができ、シート乗り上げ部３Ａの径方向厚みを低減させることができる。したがって、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル３をさらにコンパクトにすることができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、３相の相コイル６ＸがΔ結線されている点が異なる。図１３は、回転電機の相構成を示す模式図である。本実施形態では、３相の相コイル６ＸはΔ結線されており、同図では、相端子を５Ｔ１〜５Ｔ３で示している。つまり、相端子５Ｔ１、５Ｔ２の間にＵ相コイル６Ｕが形成され、相端子５Ｔ２、５Ｔ３の間にＶ相コイル６Ｖが形成され、相端子５Ｔ３、５Ｔ１の間にＷ相コイル６Ｗが形成されている。
【００６６】
図１４は、ヘリカル巻シート状コイル３の接続状態を示す模式図である。図１４（ａ）〜（ｄ）は、図５（ａ）〜（ｄ）に対応している。以下、図１４（ａ）に基づいてＵ相を例に説明するが、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
【００６７】
相単位コイル５Ｕ１は、相端子５Ｔ１を起点にして紙面右方向に巻装された後（実線で示すＵ１相のコイルユニット１ａに相当。１＊〜５＊）、コイル引回し点５ＲＵ１で巻き返されて紙面左方向に巻装されており（破線で示すＵ２相のコイルユニット１ｂに相当。６＊〜１１＊）、相端子５Ｔ２に接続されている。相単位コイル５Ｕ２は、相端子５Ｔ１を起点にして紙面右方向に巻装された後（実線で示すＵ２相のコイルユニット１ａに相当。１００＊〜１０４＊）、コイル引回し点５ＲＵ２で巻き返されて紙面左方向に巻装されており（破線で示すＵ１相のコイルユニット１ｂに相当。１０５＊〜１１０＊）、相端子５Ｔ２に接続されている。そして、相単位コイル５Ｕ１と相単位コイル５Ｕ２とが並列接続されて、相コイル６Ｕが形成されている。
【００６８】
相端子５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部において、３相の相コイル６Ｘは、Δ結線されている。具体的には、相単位コイル５Ｕ１のＵ２相のコイルユニット１ｂおよび相単位コイル５Ｕ２のＵ１相のコイルユニット１ｂは、可動子磁極の移動方向に隣接する相単位コイル５Ｖ１のＶ１相のコイルユニット１ａおよび相単位コイル５Ｖ２のＶ２相のコイルユニット１ａに接続されている。同様に、相単位コイル５Ｖ１のＶ２相のコイルユニット１ｂおよび相単位コイル５Ｖ２のＶ１相のコイルユニット１ｂは、可動子磁極の移動方向に隣接する相単位コイル５Ｗ１のＷ１相のコイルユニット１ａおよび相単位コイル５Ｗ２のＷ２相のコイルユニット１ａに接続されている。また、相単位コイル５Ｗ１のＷ２相のコイルユニット１ｂおよび相単位コイル５Ｗ２のＷ１相のコイルユニット１ｂは、可動子磁極の移動方向に隣接する相単位コイル５Ｕ１のＵ１相のコイルユニット１ａおよび相単位コイル５Ｕ２のＵ２相のコイルユニット１ａに接続されている。つまり、相端子５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部において、隣接する４本のコイル辺部をひとつの単位として、隣接する１２本のコイル辺部が相順にΔ結線されている。
【００６９】
本実施形態では、３相の相コイル６ＸがΔ結線されているので、相端子５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部において巻線を３箇所で取りまとめることができ、巻線の端部処理が簡単、シンプルであり、相端子５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部をコンパクトにすることができる。そのため、同相内や相間を引回す引回し線が交差して配線が複雑になることがない。また、中性点を有しないので、中性点を回避する配線が不要である。そのため、中性点を有するＹ結線と比べて、相端子５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部を簡素化、コンパクト化することができる。
【００７０】
図１５は、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル３が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図１５（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応している。図１６は、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図１６（ａ）〜（ｃ）は、図１２（ａ）〜（ｃ）に対応している。本実施形態は、３相の相コイル６ＸがΔ結線されている点を除いて第１実施形態と同様であり、相端子コイル５Ｔ１〜５Ｔ３側のシート端部における配策が異なる他は、第１実施形態と同様である。
【００７１】
したがって、本実施形態においても、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り（右回り）になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。また、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部は、円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜して変形された部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂをもち、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分のコイル端部３Ｒ１は、可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。そのため、本実施形態の回転電機の波巻き巻線は、第１実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、ヘリカル巻シート状コイル３の構成が異なる。具体的には、ヘリカル巻シート状コイル３は、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が直列接続されて、相コイル６Ｘが形成されている。図１７は、回転電機の相構成を示す模式図である。本実施形態では、Ｘ１相のコイルユニット１ａと、Ｘ１相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ１が形成されている。また、Ｘ２相のコイルユニット１ａと、Ｘ２相のコイルユニット１ｂと、が直列接続されて相単位コイル５Ｘ２が形成されている。そして、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は直列接続されて、相コイル６Ｘが形成されている。なお、同図では、Ｘ相端子を５ＴＸで示し、中性点を５Ｎで示している。
【００７３】
図１８は、ヘリカル巻シート状コイル３の接続状態を示す模式図である。図１８（ａ）〜（ｄ）は、図５（ａ）〜（ｄ）に対応している。なお、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は直列接続されているので、本実施形態では、１＊から始まる数字＊のみを用いて、相端子５ＴＸから中性点５Ｎまでの巻線の接続順を示している。以下、同図（ａ）に基づいてＵ相を例に説明するが、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
【００７４】
相単位コイル５Ｕ１は、Ｕ相端子５ＴＵを起点にして紙面右方向に巻装された後（実線で示すコイルユニット１ａに相当。１＊〜５＊）、コイル引回し点５ＲＵ１で巻き返されて紙面左方向に巻装されている（破線で示すコイルユニット１ｂに相当。６＊〜１０＊）。相単位コイル５Ｕ２は、相単位コイル５Ｕ１との接続点５ＪＵ１を起点にして紙面右方向に巻装された後（コイルユニット１ａに相当。１１＊〜１６＊）、コイル引回し点５ＲＵ２で巻き返されて紙面左方向に巻装されており（コイルユニット１ｂに相当。１７＊〜２２＊）、中性点５Ｎに接続されている。
【００７５】
本実施形態では、全節巻の波巻き構成において、同相の電磁気的に位相の異なる相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が１磁極内に位置するコイル辺部の電流方向が一致するように直列接続されている。そのため、短節巻の効果を得ることができ、トルクリプル等を低減することができる。また、コイル端部を短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。
【００７６】
図１９は、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル３が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図１９（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応している。図２０は、隙間詰めの第３段階におけるシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図２０（ａ）〜（ｃ）は、図１２（ａ）〜（ｃ）に対応している。本実施形態は、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が直列接続されて、相コイル６Ｘが形成されている。そのため、本実施形態は、第１実施形態と比べて、相端子５ＴＸ側のシート端部における配策が異なり、コイル導体巻き返し部３Ｒにおけるコイルユニット１ａおよびコイルユニット１ｂのつなぎ方法が異なる。
【００７７】
図１９（ａ）に示す領域Ｃ１〜Ｃ３は、コイル導体巻き返し部３Ｒにおいて、コイルユニット１ａおよびコイルユニット１ｂがつながる箇所を示している。領域Ｃ１はＵ相を示し、領域Ｃ２はＷ相を示し、領域Ｃ３はＶ相を示している。例えば、領域Ｃ１において、Ｕ１相のコイルユニット１ａは、Ｕ１相のコイルユニット１ｂにつながっている。また、Ｕ２相のコイルユニット１ａは、Ｕ２相のコイルユニット１ｂにつながっている。領域Ｃ２、Ｃ３についても同様である。領域Ｃ１〜Ｃ３におけるコイルユニット１ａおよびコイルユニット１ｂのつなぎ方法が異なる他は、第１実施形態と同様であるので、本実施形態においても、３＊〜５＊における巻線の引き回しは、スロット内で干渉するコイル導体が無く、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分の配策を調整することが容易である。
【００７８】
したがって、本実施形態においても、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部は、円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜して変形された部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂをもち、コイル導体巻き返し部３Ｒの先端側２相（Ｖ相およびＷ相）分のコイル端部３Ｒ１は、可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。また、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り（右回り）になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。そのため、本実施形態の回転電機の波巻き巻線は、第１実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施形態と同様に、３相の相コイル６Ｘは、Δ結線にすることもできる。
【００７９】
＜まとめ＞
既述の実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル３は、可動子磁極の移動方向に１巻線ピッチずつ離間するＸ１相およびＸ２相のコイル辺部を有している。つまり、同相の電磁気的に位相の異なる２種類のコイル辺部を用いて、相コイル６Ｘが形成されている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。以下、同相の電磁気的に位相の異なる４種類のコイル辺部を用いて、相コイル６Ｘが形成されている形態を例に説明する。
【００８０】
図２１は、毎極毎相４個のコイル辺種類を有するヘリカル巻シート状コイル３のＵ相コイルの接続状態の一例を示す模式図である。（ａ）は、相単位コイル５Ｕ１の接続状態を示し、（ｂ）は、相単位コイル５Ｕ２の接続状態を示している。以下、同図に基づいてＵ相を例に説明するが、Ｖ相およびＷ相についても同様である。なお、同図は、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２が並列接続されている形態を示しているが、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２を直列接続することもできる。
【００８１】
同図（ａ）に示すように、相単位コイル５Ｕ１は、Ｕ１相のコイルユニット１ａ、Ｕ２相のコイルユニット１ｂ、Ｕ３相のコイルユニット１ａおよびＵ４相のコイルユニット１ｂが直列接続されている。Ｕ１相のコイルユニット１ａは、Ｕ相端子５ＴＵを起点にして紙面右方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の他端側で巻き返されて、Ｕ２相のコイルユニット１ｂと接続されている。Ｕ２相のコイルユニット１ｂは、紙面左方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の一端側で巻き返されて、Ｕ３相のコイルユニット１ａと接続されている。Ｕ３相のコイルユニット１ａは、紙面右方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の他端側で巻き返されて、Ｕ４相のコイルユニット１ｂと接続されている。Ｕ４相のコイルユニット１ｂは、紙面左方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の一端側で中性点５Ｎに接続されている。
【００８２】
同図（ｂ）に示すように、相単位コイル５Ｕ２は、Ｕ４相のコイルユニット１ａ、Ｕ３相のコイルユニット１ｂ、Ｕ２相のコイルユニット１ａおよびＵ１相のコイルユニット１ｂが直列接続されている。Ｕ４相のコイルユニット１ａは、Ｕ相端子５ＴＵを起点にして紙面右方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の他端側で巻き返されて、Ｕ３相のコイルユニット１ｂと接続されている。Ｕ３相のコイルユニット１ｂは、紙面左方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の一端側で巻き返されて、Ｕ２相のコイルユニット１ａと接続されている。Ｕ２相のコイルユニット１ａは、紙面右方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の他端側で巻き返されて、Ｕ１相のコイルユニット１ｂと接続されている。Ｕ１相のコイルユニット１ｂは、紙面左方向に巻装されており、ヘリカル巻シート状コイル３の一端側で中性点５Ｎに接続されている。
【００８３】
既述の実施形態では、コイルユニット１ａ、１ｂがシート内を１回往復するように直列接続されて、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２が形成されている。これに対して、同図に示す形態では、コイルユニット１ａ、１ｂがシート内を２回往復するように直列接続されて、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２が形成されている。また、毎極毎相のコイル辺種類数をｎ（ｎは自然数）とすると、既述の実施形態では、ｎは２であり、同図に示す形態では、ｎは４である。
【００８４】
このように、毎極毎相のコイル辺種類数ｎが偶数の場合は、コイルユニット１ａ、１ｂをシート内でｎ／２回往復するように直列接続して、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２を形成することができる。そのため、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２のＵ相端子５ＴＵおよび中性点５Ｎを周方向近傍に配することができる。したがって、シート端部においてコイル辺部のつなぎ替えを行う場合に、相単位コイル５Ｕ１、５Ｕ２のＵ相端子５ＴＵおよび中性点５Ｎにおける配策が容易であり、作業性が向上する。
【００８５】
なお、毎極毎相のコイル辺種類数ｎが奇数の場合は、ヘリカル巻シート状コイル３の可動子磁極の移動方向の途中において、コイル辺部をつなぎ替えても良い。但し、ステータ周倍単位でコイル辺部のつなぎ替えを行うものとする。また、コイル辺部がつなぎ替えられるシート端部を除いて、全節巻の波巻き構成となるように巻装されていると好適である。これにより、全節巻部分のシート厚さ方向のコイル端部高さを均一にすることができる。
【００８６】
次に、同相の電磁気的に位相の異なるｎ種類（ｎは自然数）のコイル辺部を有するヘリカル巻シート状コイル３において、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２（ＸはＵ、Ｖ、Ｗのいずれか。以下同じ。）を並列接続して相コイル６Ｘを構成する場合について説明する。この場合、回転電機の波巻き巻線は、毎極毎相配される同相の電磁気的に位相の異なるｎ種類（ｎは自然数）のコイル辺部の中から１つのコイル辺部が毎極選択されて、選択される所要極数分のコイル辺部がコイル端部によって直列接続されて相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が形成され、選択されるコイル辺部が相異なる２つの相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が並列接続されて相コイル６Ｘが形成される。そして、相コイル６Ｘの各相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は、ｎ種類のすべての種類のコイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続されるコイル辺部の数が同数になるようにコイル辺部が選択される。
【００８７】
また、相コイル６Ｘ内のコイル辺部の総数を示す関係式が下記数１で表されると好適である。但し、各相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２において直列接続されるコイル辺部数を直列コイル辺部数ｋ、磁極数を２ｐとし、１つのコイル辺種類に属する１磁極当りの直列導体数をｑとする。
（数１）
２×ｋ＝ｎ×ｑ×２ｐ
【００８８】
相内循環電流の発生を防止するためには、並列接続される各相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は、ｎ種類のすべての種類のコイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続されるコイル辺部の数が同数でなければならない。つまり、直列コイル辺部数ｋは、ｎの自然数倍でなければならないので、直列コイル辺部数ｋは、自然数ｇを用いて下記数２で表すことができる。
（数２）
ｋ＝ｇ×ｎ
【００８９】
さらに、例えば、可動子の偏芯等によって界磁磁束にばらつきが生じても、相コイル６Ｘに発生する誘起電圧にばらつきが生じないようにする必要がある。界磁磁束にばらつきが生じると、ステータ１周において、相コイル６Ｘには、誘起電圧が相対的に高いコイル部分と、誘起電圧が相対的に低いコイル部分と、が生じる。そこで、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２の周方向長（シート長さ）をステータの周方向長の自然数倍にすることにより、ステータ１周において誘起電圧を均一化する。相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２の周方向長に含まれる直列コイル辺部数はｋであり、ステータの周方向長に含まれる磁極数は２ｐであるので、これらの関係は、自然数ｍを用いて下記数３で表すことができる。また、１つのコイル辺種類に属する直列導体数ｑ分を直列接続した相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２を考えると、直列コイル辺部数ｋは、自然数ｚを用いて下記数４で表すことができる。なお、数３で示す関係式は、数４で示す関係式で表されている。
（数３）
ｋ＝ｍ×２ｐ
（数４）
ｋ＝ｚ×２ｐ×ｑ
【００９０】
１相当りのコイル辺部の総数は、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２の並列数である２と、直列コイル辺部数ｋとの積になるので、１相当りのコイル辺部の総数は、既述の数１で表すことができる。数１に数２を代入すると、数１は下記数５で表すことができる。また、数１に数４を代入すると、数１は下記数６で表すことができる。数５および数６より、ｑ×２ｐとｎの公約数が２である必要がある。
（数５）
２＝ｑ×２ｐ／ｇ
（数６）
２＝ｎ／ｚ
【００９１】
並列接続される各相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２は、ｎ種類のすべての種類のコイル辺部を同数ずつ含み、かつ、直列接続されるコイル辺部の数が同数になるようにコイル辺部が選択されているので、並列接続される各相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２に発生する誘起電圧が等しくなる。そのため、相内循環電流が生じないので、相内循環電流によって回転電機の出力が低下することなく、回転電機の出力維持を図ることができる。さらに、相コイル６Ｘ内のコイル辺部の総数を示す関係式が数１で表されると、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２の周方向長（含まれる直列コイル辺部数はｋ）がステータの周方向長（含まれる磁極数は２ｐ）の自然数倍になるステータ周倍の波巻き構成になるので、例えば、可動子の偏芯等によって界磁磁束にばらつきが生じても、相コイル６Ｘ間に発生する誘起電圧にばらつきが生じにくい。そのため、相間の内部循環電流によって回転電機の出力が低下することなく、回転電機の出力維持を図ることができる。
【００９２】
＜参考形態＞
参考形態として、ヘリカル巻方向および円環巻方向が一致していない回転電機の波巻き巻線について説明する。本参考形態では、ヘリカル巻方向が反時計回り（左回り）になっている点で実施形態と異なる。なお、円環巻方向は、実施形態と同様、時計回り（右回り）になっている。実施形態と共通する箇所には共通の符号を付して対応させることにより、重複する説明を省略する。
【００９３】
図２２は、ヘリカル巻シート状コイル３を示す模式図である。図２２（ａ）、（ｂ）は、図７（ａ）、（ｂ）に対応している。同図では、実施形態と同様、コイル導体巻始め部３Ｓ側の２層の端部を白色丸印および白色三角印で示しており、コイル導体巻き返し部３Ｒ側の２層の端部を黒色丸印および黒色三角印で示している。
【００９４】
同図（ｂ）に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着したとき、ヘリカル巻シート状コイル３とステータコア７のスロット底部との間に隙間ＳＰ４が生じている。また、ヘリカル巻シート状コイル３のシート両端部において、シート間に隙間ＳＰ５、ＳＰ６が生じている。隙間ＳＰ４は、実施形態の隙間ＳＰ１に対応し、隙間ＳＰ５は、実施形態の隙間ＳＰ２に対応し、隙間ＳＰ６は、実施形態の隙間ＳＰ３に対応する。本参考形態は、隙間ＳＰ５、ＳＰ６がヘリカル巻シート状コイル３のシート間に生じている点で実施形態と異なる。なお、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータコア７の径方向内周側に滑らかに乗り上げるように巻き重なり、ヘリカル巻シート状コイル３の外周側シートとステータコア７のスロット底部との間の隙間は、同図に示す隙間ＳＰ４で最大になる。
【００９５】
図２３は、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル３が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図２３（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応している。コイル導体は、第１層のコイル導体巻始め部３Ｓから巻き始められ、第２層の第１コイル辺部群３Ｇ１に巻き回されている。図２３（ａ）に示すように、コイル導体巻始め部３Ｓは、Ｕ相端子５ＴＵおよびＶ相端子５ＴＶが引き出される４本のコイル辺部を含む６本のコイル辺部を有しており、６本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されている。
【００９６】
第１コイル辺部群３Ｇ１は、コイル導体巻始め部３Ｓから巻き回された６本のコイル辺部を有しており、６本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かって巻き回されている。以降、同様にして、可動子磁極の移動方向に第１層、第２層、第１層、第２層と繰り返しながら、６本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されている。したがって、本参考形態では、ヘリカル巻方向は、反時計回り（左回り）になっている。一方、図２２（ｂ）に示すように、円環巻方向は、時計回り（右回り）になっており、本参考形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していない。
【００９７】
ステータコア７の径方向において第２層の第１コイル辺部群３Ｇ１と隣接する第１層のコイル辺部群を第２コイル辺部群３Ｇ２とする。第２コイル辺部群３Ｇ２は、可動子磁極の移動方向においてコイル導体巻始め部３Ｓと隣接しており、Ｗ相端子５ＴＷが引き出される２本のコイル辺部を含む６本のコイル辺部を有している。また、同図では、ステータの周方向１周分のヘリカル巻シート状コイル３を太線の境界線Ｌ４で示している。
【００９８】
実施形態と同様に、同図では、コイル導体巻き返し部３Ｒにおける巻線（Ｖ相）の引回し順序を数字＊で示している。２＊〜３＊において、実線で示すＶ１相のコイルユニット１ａから破線で示すＶ２相のコイルユニット１ｂにつなぎ替えられており、巻線の引き回しレーンは、第１０層から第９層に変更されている。巻線の引き回しレーンは、４＊〜５＊において、第９層から第１０層に変更され、７＊〜８＊において、第１０層から第９層に変更され、１１＊〜１２＊において、第９層から第１０層に変更されている。このように、一旦、ステータコア７の内周側の隙間ＳＰ６上部へ巻線の引き回しレーンを変更し、コイル端部高さ方向のステータコア７近傍で、もとの引き回しレーンに戻されている。Ｕ相およびＷ相についても同様である。
【００９９】
図２４は、本実施形態の隙間詰めの第２段階に相当するシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形方法を示す模式図である。図２５は、本参考形態の隙間詰めにおけるシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形方法を示す模式図である。図２４（ａ）〜（ｃ）および図２５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１０（ａ）〜（ｃ）に対応している。図２３に示す状態のヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に寄せて、隙間ＳＰ４、ＳＰ５を詰める。図２４は、実施形態と同様の方法で、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部を変形させる場合を示している。同図では、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形状態を境界線Ｌ３１〜Ｌ３５で示している。
【０１００】
コイル導体巻始め部３Ｓから第１コイル辺部群３Ｇ１に巻き回されているＵ相（通電方向関係：順方向Ｕ１）、Ｕ相（通電方向関係：順方向Ｕ２）、Ｗ相（通電方向関係：逆方向Ｗ１）の巻線をシート干渉部３ＳＡとする。同図（ｃ）に示すように、ヘリカル巻シート状コイル３をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に寄せて、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の一部（部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂ）を変形させたとき、境界線Ｌ３１、Ｌ３２で狭持されるヘリカル巻シート状コイル３とシート干渉部３ＳＡとが干渉する。
【０１０１】
そこで、図２５に示すように、シート曲げ終了部３Ａ２を３巻線ピッチ分、円環巻方向と反対方向に移動させ、シート曲げ開始部３Ａ１からシート曲げ終了部３Ａ２までの間を９巻線ピッチ分にする。同図では、このときのシート乗り上げ部３Ａのコイル端部の変形状態を境界線Ｌ５１〜Ｌ５５で示している。これにより、シート干渉部３ＳＡにおける干渉を回避することができる。
【０１０２】
シート乗り上げ部３Ａにおいて、境界線Ｌ３５、Ｌ４５で囲まれる部分を領域ＡＲ１とすると、領域ＡＲ１は、シート干渉部３ＳＡにおける干渉回避のためのはみ出し部分であり、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータコア７の径方向内周側に肥大化する。よって、参考形態に示す回転電機は、実施形態に示す回転電機と比べて、大型化および高コスト化する。
【０１０３】
また、実施形態と同様に、コイル導体巻始め部３Ｓから第１コイル辺部群３Ｇ１に巻回される巻線をバックヨーク側に移動させる場合を考える。同図（ｃ）は、同図（ｂ）に示す矢印Ａ２方向視であるので、コイル導体巻始め部３Ｓの６本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。そして、コイル導体巻始め部３Ｓから巻回された第１コイル辺部群３Ｇ１の６本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回される。
【０１０４】
このとき、第１コイル辺部群３Ｇ１の径方向外周側には、第２コイル辺部群３Ｇ２があるので、コイル導体巻始め部３Ｓから第１コイル辺部群３Ｇ１に巻回す巻線をステータコア７の外周側（バックヨーク側）に移動させようとすると、第１層および第２層の２つのレーンに亘って移動させる必要がある。そのため、バックヨーク側に移動させた巻線をスロット内のコイル導体部へ戻すための配策が煩雑となる。このように、参考形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していないので、コイル導体巻始め部３Ｓから第１コイル辺部群３Ｇ１に巻回される巻線をバックヨーク側に移動させて、シート干渉部３ＳＡにおける干渉を回避することは、容易ではない。
【０１０５】
図２６は、隙間詰め後のシート乗り上げ部３Ａの状態を示す模式図である。図２６（ａ）〜（ｃ）は、図１２（ａ）〜（ｃ）に対応している。同図は、図２５に示す方法で、シート乗り上げ部３Ａのコイル端部の一部（部位３Ａ３ａ、３Ａ３ｂ）を円環巻方向に対してステータコア７の径方向内周側に傾斜して変形させた状態を示している。シート乗り上げ部３Ａのコイル端部が変形されると、隙間ＳＰ４は隙間ＳＰ４１になり、隙間ＳＰ５は隙間ＳＰ５１になり、隙間ＳＰ６は隙間ＳＰ６１になる。
【０１０６】
図２６（ｂ）、（ｃ）に示すように、７＊および８＊に示すコイル導体は、スロット内における配置の都合上、移動させることができない。そのため、６＊〜８＊における巻線の引き回しを調整することが困難であり、コイル導体巻き返し部３Ｒは、第９層および第１０層に突出している。つまり、ヘリカル巻シート状コイル３がステータコア７の径方向に巻き重ねられたとき、シート乗り上げ部３Ａの径方向厚みは、理想収容ライン３ＩＬに対して２層分、増加する。したがって、参考形態に示すヘリカル巻シート状コイル３は、実施形態に示すヘリカル巻シート状コイル３と比べて、ステータコア７の径方向内周側に肥大化し、回転電機が大型化および高コスト化する。
【０１０７】
なお、ヘリカル巻方向が時計回り（右回り）であり、円環巻方向が反時計回り（左回り）である形態についても、参考形態と同様の結果になる。また、参考形態で既述したことは、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が並列接続されているヘリカル巻シート状コイル３に限定されるものではなく、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していない場合は、相単位コイル５Ｘ１、５Ｘ２が直列接続されているヘリカル巻シート状コイル３についても言える。また、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していない場合は、３相の相コイルがΔ結線されているヘリカル巻シート状コイル３についても参考形態と同様の結果になる。
【０１０８】
＜その他＞
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、反時計回り（左回り）で、一致させることもできる。また、ヘリカル巻シート状コイル３は、ステータの周方向長の４倍の波巻き構成に限定されるものではなく、ステータの周方向長の自然数倍であれば良い。なお、本発明は、波巻き巻装方式の種々の回転電機に用いることができ、例えば、車両の駆動用モータ、発電機、産業用機器などに用いることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ａ、１０ｂ：コイル辺部、
２０ａ、２０ｂ：コイル端部、
３：ヘリカル巻シート状コイル、
３Ｓ：コイル導体巻始め部、
３Ｒ：コイル導体巻き返し部、
３Ａ：シート乗り上げ部、
５Ｘ１、５Ｘ２：相単位コイル、
６Ｘ：相コイル。
但し、Ｘは、Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれか。
【図１】
2014143828.tif 000003
【図２】
2014143828.tif 000004
【図３】
2014143828.tif 000005
【図４】
2014143828.tif 000006
【図５】
2014143828.tif 000007
【図６】
2014143828.tif 000008
【図７】
2014143828.tif 000009
【図８】
2014143828.tif 000010
【図９】
2014143828.tif 000011
【図１０】
2014143828.tif 000012
【図１１】
2014143828.tif 000013
【図１２】
2014143828.tif 000014
【図１３】
2014143828.tif 000015
【図１４】
2014143828.tif 000016
【図１５】
2014143828.tif 000017
【図１６】
2014143828.tif 000018
【図１７】
2014143828.tif 000019
【図１８】
2014143828.tif 000020
【図１９】
2014143828.tif 000021
【図２０】
2014143828.tif 000022
【図２１】
2014143828.tif 000023
【図２２】
2014143828.tif 000024
【図２３】
2014143828.tif 000025
【図２４】
2014143828.tif 000026
【図２５】
2014143828.tif 000027
【図２６】
2014143828.tif 000028