(57)【要約】  この回転電機（１００）では、コイル（１ｂ）は、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０）と、第２コイル（４０）と、第３コイル（５０）とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。
2013179476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（２）と、
複数のスロット（１１）を有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコア（１ａ）と、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、２０１ｂ、４０１ｂ）とを含むステータ（１、１０１、２０１、４０１）とを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０、２３０）と、第２コイル（４０、１４０、２４０）と、第３コイル（５０、１５０、２５０）とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている、回転電機（１００、２００、３００、４００）。
【請求項２】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、コイルエンドの形状を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、コイルエンドの折曲状態を互いに異ならせることにより形状を互いに異ならせて、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、それぞれ、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１、２３１、２４１、２５１）と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部（３３、４２、５３、１４４、２３３、２４４、２５３）とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つが、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の外側へ折り曲げられることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つの前記第１連結部同士が軸方向に沿って重なるように配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおける形状を互いに異ならせることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの周長が互いに略同じになるように構成されている、請求項２または３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記コイルは、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルであり、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、少なくとも前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記平角導線の積層方向に沿って前記ステータコアの半径方向に互いに異なる形状になるように折り曲げられている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項７】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられ、かつ、前記ステータコアの軸方向に沿って前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンド側から前記スロットに挿入可能に構成されている、請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、少なくとも前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部（３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１）の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項６に記載の回転電機。
【請求項９】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記突出量に加えて、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記折曲部の形状を異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項８に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおける前記折曲部は、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちの少なくとも１つを有する、請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記第１コイルの折曲部は、略Ｌ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も小さく、
前記第２コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も大きく、
前記第３コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、前記第１コイルの折曲部よりも大きく、前記第２コイルの折曲部よりも小さい、請求項１０に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、それぞれ、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１）と、前記折曲部を介して前記一対の軸方向部分を軸方向の他方側のコイルエンドにおいて連結する第２連結部（３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２）とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのそれぞれの第２連結部の前記ステータコアの周方向の長さを互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項８に記載の回転電機。
【請求項１３】
前記第２連結部は、幅広の第１面（ｆ）と、前記第１面と直交する幅狭の第２面（ｅ）とを有し、前記第１面または前記第２面が前記ステータコアの軸方向に面するように構成されている、請求項１２に記載の回転電機。
【請求項１４】
前記第２コイルの第２連結部は、凹状の第１部分（１４７ａ）と、凸状の第２部分（１４７ｂ）とを含み、
前記第２コイルの凸状の第２部分は、前記第１コイルの前記折曲部を跨ぐように配置されている、請求項１２に記載の回転電機。
【請求項１５】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの軸方向に沿って延びるかまたは前記ステータコアの半径方向の外側に折り曲げられている、請求項６に記載の回転電機。
【請求項１６】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置されることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項１７】
前記コイルは、低速時にのみ使用される低速用コイル部（４６０）と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部（４７０）とを含み、
前記低速用コイル部と前記低高速用コイル部とが共通の前記スロット内に配置されるように構成されている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項１８】
複数のスロット（１１）を有するステータコア（１ａ）と、
前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、２０１ｂ、４０１ｂ）とを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０、２３０）と、第２コイル（４０、１４０、２４０）と、第３コイル（５０、１５０、２５０）とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている、回転電機用ステータ（１、１０１、２０１、４０１）。
【請求項１９】
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、コイルエンドの形状を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている、請求項１９に記載の回転電機用ステータ。
【請求項２０】
回転電機（１００、２００、３００、４００）を備える車両（５００）であって、
前記回転電機は、
ロータ（２）と、
複数のスロット（１１）が設けられ、前記ロータと対向するように配置されたステータコア（１ａ）と、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、２０１ｂ、４０１ｂ）とを有するステータ（１、１０１、２０１、４０１）とを含み、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０、２３０）と、第２コイル（４０、１４０、２４０）と、第３コイル（５０、１５０、２５０）とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関し、特に、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機が知られている。このような回転電機は、たとえば、特開２００９−１８９０７８号公報に開示されている。【０００３】
上記特開２００９−１８９０７８号公報には、ステータの内周側に配置されたロータと、複数のコイルを含むステータとを備えた回転電機が開示されている。ステータは、コイルエンドの両方がステータの軸方向に突出するように形成されている略矩形形状の第１のコイルと、コイルエンドの両方がステータの半径方向の内側に突出するように形成されている第２のコイルと、コイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されている第３のコイルとを含んでいる。【０００４】
このように、従来では、上記特開２００９−１８９０７８号公報のように同心巻により各相に対応するコイル（第１〜第３のコイル）をステータに装着する場合、各コイルが互いに干渉するのを防止するために、各相に対応するコイルのコイルエンドの形状を互いに異なるように形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８９０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特開２００９−１８９０７８号公報の回転電機では、第２のコイルは、コイルエンドの両方が半径方向の内側に突出するように形成されており、第３のコイルは、コイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されているため、コイルが半径方向の内側または外側に突出する分、第１のコイルと比べて周長が長くなると考えられる。このため、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルの電気的な抵抗が互いに異なるため、ロータが回転した際に回転電機に脈動が生じる場合があるという問題点がある。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、各々のコイルが互いに干渉するのを抑制しながら、コイルの電気的な抵抗が異なることに起因する脈動を抑制することが可能な回転電機、回転電機用ステータおよび車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の局面による回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。【０００９】
第１の局面による回転電機では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成することにより、同心巻で第１コイル、第２コイルおよび第３コイルをスロットに装着する際に各コイルのコイルエンドが干渉しないように互いの形状を異ならせながら、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの電気的な抵抗を互いに略同じにすることができるので、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが互いに干渉するのを抑制しながら、回転電機が回転した際の脈動を抑制することができる。【００１０】
第２の局面による回転電機用ステータは、複数のスロットを有するステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。【００１１】
第２の局面による回転電機用ステータでは、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成することにより、同心巻で第１コイル、第２コイルおよび第３コイルをスロットに装着する際に各コイルのコイルエンドが干渉しないように互いの形状を異ならせながら、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの電気的な抵抗を互いに略同じにすることができるので、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが互いに干渉するのを抑制しながら、回転電機が回転した際の脈動を抑制することが可能な回転電機用ステータを提供することができる。【００１２】
第３の局面による車両は、回転電機を備える車両であって、回転電機は、ロータと、複数のスロットが設けられ、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを有するステータとを含み、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。【００１３】
第３の局面による車両では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成することにより、同心巻で第１コイル、第２コイルおよび第３コイルをスロットに装着する際に各コイルのコイルエンドが干渉しないように互いの形状を異ならせながら、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの電気的な抵抗を互いに略同じにすることができるので、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが互いに干渉するのを抑制しながら、回転電機が回転した際の脈動を抑制することが可能な車両を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記回転電機、回転電機用ステータおよび車両によれば、各々のコイルが互いに干渉するのを抑制しながら、コイルの電気的な抵抗が異なることに起因する脈動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。
【図３】図１に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。
【図４】第１実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。
【図５】第１実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。
【図６】第１実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。
【図７】図１に示した電動機のステータを平面状に展開して半径方向外側から見た場合のコイル配置を示した模式図である。
【図８】図１に示した電動機の各相のコイルの構造を説明するための模式図である。
【図９】第２実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１０】図９に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。
【図１１】図９に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。
【図１２】第２実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。
【図１３】第２実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。
【図１４】第２実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。
【図１５】第３実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１６】図１５に示した電動機を軸方向から見た模式的な平面図である。
【図１７】第３実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。
【図１８】第３実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。
【図１９】第３実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。
【図２０】第４実施形態による電動機を説明するための模式図である。
【図２１】第４実施形態による電動機を説明するためのブロック図である。
【図２２】第５実施形態による自動車を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、第１実施形態による電動機１００の構成について説明する。第１実施形態では、回転電機の一例である電動機１００を説明する。
【００１８】
図１に示すように、電動機１００は、固定部であるステータ１と、回転部であるロータ２（一点鎖線参照）とを備えている。ロータ２は、シャフト２１（一点鎖線参照）と、ロータコア２２（一点鎖線参照）と、図示しない複数の永久磁石とを含み、シャフト２１を中心に回転可能となっている。なお、ステータ１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
【００１９】
ステータ１は、複数のスロット１１を有するステータコア１ａと、各スロットに装着された複数のコイル１ｂとを含んでいる。ステータコア１ａは、円筒形状に形成され、内周側で半径方向Ｂの内側に延びる複数のティース１２を有する。ティース１２は、ステータコア１ａの周方向Ｃに沿って等角度間隔で設けられており、このティース１２の間の部分がスロット１１である。
【００２０】
電動機１００は、３相のコイルが分布巻の同心巻で各スロット１１に装着された３相交流の回転電機である。たとえば、電動機１００は、８極、４８スロットを有し、毎極毎相スロット数ｑが、ｑ＝２（＝４８／（３×８））の回転電機からなる。複数のコイル１ｂは、３相交流の各相に対応して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の３種類のコイルから構成されている。ここで、第１実施形態では、図４〜図６に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。なお、各コイルの形状の詳細については、後述する。また、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。
【００２１】
同心巻のコイル配置は、一例としては図７に示すものである。１つのコイル１ｂが間隔（図７では４スロット分）を隔てて異なる２つのスロット１１を占有し、他の相の隣接する２つのコイル１ｂが片側ずつ、間のスロット１１に配置される。このため、各コイル１ｂは、図７の右側からＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、Ｗ相コイル５０の順で２スロットずつ配置される。
【００２２】
図８に示すように、それぞれのコイル１ｂは、平角導線を巻き重ねて積層した扁平な帯状のエッジワイズコイルである。具体的には、平角導線は、断面における幅Ｗ１、厚みｔ１（Ｗ１＞ｔ１）の略長方形断面を有する。平角導線は、スロット１１内で厚み方向に１列に積層されている。これにより、コイル１ｂは、平角導線が積層されることにより形成された積層面ｆと、積層方向の端面ｅとを有する。積層面ｆの積層幅Ｗ２は、平角導線の厚みｔ１×積層数に略等しく、端面ｅの幅（コイル１ｂの厚み）は、平角導線の幅Ｗ１に等しい。図１に示すように、スロット１１内に配置されるそれぞれのコイル１ｂは、ステータコア１ａ（スロット１１）の軸方向Ａの両端から軸方向に突出（露出）する部分（コイルエンド）を有する。
【００２３】
次に、各相のコイルについて具体的に説明する。以下では、円筒形状のステータコア１ａの軸方向Ａを「軸方向」、ステータコア１ａの半径方向Ｂを「径方向」、ステータコア１ａの周方向Ｃを「周方向」とする。
【００２４】
図１および図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、それぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部３１と、コイルエンドのステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部３１から連続した一対の折曲部３２と、一対の折曲部３２を連結する連結部３３とを有している。なお、コイル辺部３１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部３３は、「第１連結部」の一例である。
【００２５】
一対の折曲部３２は、同一形状を有する。具体的には、折曲部３２は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部３１がコイルエンドにおいて径方向外側に略Ｕ字形状に折り返される（図１参照）ことにより形成されている。図７に示すように、折曲部３２のコア端面１ｃから突出高さ（最大高さ）はＨ１である。また、折曲部３２は、折曲部３２の先端面３２ａ（図７参照）がステータコア１ａの軸方向端面（以下では、コア端面１ｃという）の近傍の距離Ｄ１（Ｄ１＜Ｈ１）の位置で、ステータコア１ａと対向するように形成されている。
【００２６】
図１および図４に示すように、連結部３３は、周方向に沿って延びるように形成され、コア端面１ｃ近傍の折曲部３２の先端部同士を連結している。また、連結部３３は、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行になるように配置されている。また、Ｕ相コイル３０のコイルエンドは、径方向から見て、一対の折曲部３２と連結部３３とからなる軸方向外側が開放された凹状部３４を有する形状に形成されている。図１および図７に示すように、凹状部３４の内部には、他のコイル（Ｗ相コイル５０）のコイルエンドの一部が配置されている。
【００２７】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部３５と、一対の折曲部３５同士を連結する連結部３６とを含む。また、Ｕ相コイル３０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＶ相コイル４０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部３５のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ１は、後述するＶ相コイル４０の折曲部４３の径方向内側への突出量Ｌ２（図５参照）、および、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）と比べて、最も小さい。なお、突出量とは、折曲部３５の径方向の外側の端部から内側の端部までの長さである。
【００２８】
また、連結部３６は、周方向に沿って延びるように形成されている。また、第１実施形態では、連結部３６の周方向の長さＬ４は、後述するＶ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）およびＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も大きい。また、連結部３６は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。なお、連結部３６は、「第２連結部」の一例である。
【００２９】
図１および図５に示すように、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ１方向側）において、スロット１１から軸方向に突出した一対のコイル辺部４１の先端部同士を直接連結する連結部４２を含む。連結部４２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３２、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５２を跨いで、周方向に沿って延びるように形成されている。連結部４２は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部４２のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。なお、コイル辺部４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部４２は、「第１連結部」の一例である。
【００３０】
また、第１実施形態では、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ２方向側）において、略Ｓ字形状の一対の折曲部４３と、一対の折曲部４３の先端部を連結する連結部４４とを含む。また、Ｖ相コイル４０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｖ相コイル４０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部４３のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５の径方向内側への突出量Ｌ１（図４参照）、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）に比べて、最も大きい。また、折曲部４３は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されているとともに、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の軸方向内側を連結部５５（図６参照）と接触しないように通るように形成されている。なお、連結部４４は、「第２連結部」の一例である。
【００３１】
また、第１実施形態では、連結部４４の周方向の長さＬ５は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）および後述するＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も小さい。また、連結部４４は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。
【００３２】
図１および図６に示すように、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部５１から連続し、径方向外側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５２と、一対の折曲部５２を連結する連結部５３とを有している。第１実施形態では、折曲部５２は、折曲部５２の先端面がコア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いて配置されている。折曲部５２は、Ｕ相コイル３０の凹状部３４内に配置されている。連結部５３は、周方向に沿って延びるように形成され、Ｕ相コイル３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。連結部５３は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部５３のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。したがって、一方側のコイルエンドにおいて、Ｗ相コイル５０の連結部５３とＶ相コイル４０の連結部４２とが、径方向に沿って並ぶように配置（図２参照）されている。なお、コイル辺部５１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部５３は、「第１連結部」の一例である。
【００３３】
また、第１実施形態では、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ２方向側）において、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５４と、一対の折曲部５４を連結する連結部５５と含む。また、Ｗ相コイル５０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＶ相コイル４０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｗ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部５４のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ３は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５（図４参照）よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３（図５参照）よりも小さい。すなわち、図３に示すように、軸方向から見て、Ｕ相コイル３０の連結部３６と、Ｗ相コイル５０の連結部５５と、Ｖ相コイル４０の連結部４４とは、径方向外側から内側に向かってこの順で配置されている。なお、連結部５５は、「第２連結部」の一例である。
【００３４】
また、折曲部５４は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されている。そして、第１実施形態では、図１〜図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように（すなわち互いに所定の間隔を隔てた状態で）配置されている。
【００３５】
また、連結部５５は、周方向に沿って延びるように形成されている。また、第１実施形態では、連結部５５の周方向の長さＬ６は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）よりも小さく、Ｖ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）よりも大きい。また、連結部５５は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。
【００３６】
このように、第１実施形態では、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げられているとともに、一方側のコイルエンドにおいて、Ｖ相コイル４０のようにステータコア１ａの軸方向に沿って延びるか、または、Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０のようにステータコアの半径方向の外側に折り曲げられている。
【００３７】
以上のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を構成する（Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のコイルエンドの形状を互いに異ならせる）ことにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。具体的には、まず、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンド（矢印Ａ２方向側）において、径方向内側に折り曲げられた折曲部３５、４３および５４の径方向内側への突出量Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている。また、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、突出量Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に加えて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の折曲部の形状（Ｕ相コイル３０の折曲部３５はＬ字形状、Ｖ相コイル４０の折曲部４３はＳ字形状、Ｗ相コイル５０の折曲部５４はＳ字形状）を異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている。さらに、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のそれぞれの連結部３６、連結部４４および連結部５５のステータコア１ａの周方向の長さ（Ｌ４、Ｌ５およびＬ６）を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている。
【００３８】
第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、同心巻でＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に装着する際に各コイルのコイルエンドが干渉しないように互いの形状を異ならせながら、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の電気的な抵抗を互いに略同じにすることができるので、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が互いに干渉するのを抑制しながら、電動機１００が回転した際の脈動を抑制することができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、コイルエンドの形状を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のコイルエンドの形状が互いに同じ場合と異なり、容易に、コイルエンドの長さを調整することができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、コイルエンドの折曲状態を互いに異ならせることにより形状を互いに異ならせて、互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、コイルエンドの折曲状態を互いに異ならせることにより、容易にコイルエンドの長さが調整されるので、より容易に互いの周長を略同じにすることができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の外側へ折り曲げて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）の連結部３３および連結部５３同士を軸方向に沿って重ねる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の連結部３３、連結部４２および連結部５３を重ねずに径方向にずらして配置する場合と異なり、電動機１００の径方向の長さが大きくなるのを抑制することができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、上記のように、コイルを、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルから構成し、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、少なくともステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの半径方向（径方向）に互いに異なる形状になるように折り曲げる。これにより、エッジワイズコイルからなるＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、容易に、径方向に折り曲げることができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０がコイルエンドの両端において径方向外側に折り曲げられている場合と異なり、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンド側からスロット１１に挿入することができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成する。これにより、コイルを径方向内側から外側に向かって移動させてスロット１１に挿入する場合と異なり、電動機１００の組み立て作業を容易に行うことができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、少なくともステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４のステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の軸方向の長さを大きくすることなく、容易に、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の周長を互いに略同じにすることができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、突出量に加えて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４の形状を異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、たとえば、径方向の大きさが比較的小さい電動機のように、径方向内側の突出量のみによってはＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の周長を互いに略同じにすることができない場合でも、突出量に加えて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４の形状を異ならせることにより、容易に、周長を互いに略同じにすることができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおける折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４を、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちの少なくとも１つを有するように構成する。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げた形状にすることができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の折曲部３５を、略Ｌ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も小さくし、Ｖ相コイル４０の折曲部４３を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も大きくし、Ｗ相コイル５０の折曲部５４を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を、Ｕ相コイル３０の折曲部３５よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３よりも小さくする。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４の形状を異ならせることができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のそれぞれの連結部３６、連結部４４および連結部５５のステータコア１ａの周方向の長さを互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成する。これにより、径方向内側の突出量および折曲部の形状を異ならせても、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の周長を互いに略同じにすることができない場合でも、径方向内側の突出量および折曲部の形状に加えて、さらに、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のそれぞれの連結部３６、連結部４４および連結部５５のステータコア１ａの周方向の長さを互いに異ならせることにより、容易に、周長を互いに略同じにすることができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の連結部３６、連結部４４および連結部５５を、幅広の積層面ｆと、積層面ｆと直交する幅狭の端面とを有するように構成し、積層面ｆまたは端面ｅがステータコア１ａの軸方向に面するように構成する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の軸方向の端部を平坦面（積層面ｆまたは端面ｅ）にすることができるので、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の軸方向の端部に衝突することに起因して、衝突した物が破損するのを抑制することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げるとともに、一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの軸方向に沿って延びるかまたはステータコア１ａの半径方向の外側に折り曲げる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の両方側のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げる場合と異なり、ロータ２を容易に、ステータコア１ａの内側に挿入することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が互いに接触することに起因して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０同士が短絡するのを抑制することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、図９〜図１４を参照して、第２実施形態による電動機２００の構成について説明する。第２実施形態では、Ｖ相コイル４０の連結部４２とＷ相コイル５０の連結部５３とが径方向に沿って並ぶように配置されていた上記第１実施形態とは異なり、Ｕ相コイル１３０の連結部３３、Ｖ相コイル１４０の連結部１４４およびＷ相コイル１５０の連結部５３が軸方向に沿って並ぶように配置されている例について説明する。なお、電動機２００は、「回転電機」の一例である。また、第２実施形態において上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を用いるとともに説明を省略する。
【００５４】
図９に示すように、第２実施形態によるステータ１０１は、複数のコイル１０１ｂ（Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０）を含む。なお、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。また、ステータ１０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
【００５５】
図９および図１２に示すように、第２実施形態のＵ相コイル１３０は、一方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＵ相コイル３０と同一の形状を有する。また、Ｕ相コイル１３０は、他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１３１と、一対の折曲部１３１同士を連結する連結部１３２とを含む。折曲部１３１の先端面１３１ａは、軸方向外側を向くように形成されており、折曲部１３１の先端面１３１ａのコア端面１ｃからの突出高さはＨ１１である。また、折曲部１３１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ７は、後述するＶ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）よりも大きく、Ｗ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）よりも小さい。なお、連結部１３２は、「第２連結部」の一例である。
【００５６】
連結部１３２は、周方向に沿って延びるように形成され、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１３２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、第２実施形態では、連結部１３２の周方向の長さＬ１０は、後述するＶ相コイル１４０の連結部１４５の周方向の長さＬ１１（図１３参照）よりも大きく、Ｗ相コイル１５０の連結部１５１の周方向の長さＬ１２（図１４参照）よりも小さい。Ｕ相コイル１３０の他方側のコイルエンドでは、一対の折曲部１３１と連結部１３２とにより、軸方向内側が開放された凹状部１３３が形成されている。
【００５７】
図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、軸方向に延びてそれぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部１４１を有する。また、Ｖ相コイル１４０は、コイルエンドにおいて、一方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４２と、他方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４３と、折曲部１４２および折曲部１４３を連結する連結部１４４とを有する。なお、コイル辺部１４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部１４４は、「第１連結部」の一例である。
【００５８】
折曲部１４２は、径方向外側で、かつ、折曲部１４２の先端面１４２ａがＵ相コイル１３０の連結部３３側（コア端面１ｃ側）に向けて折り返されており、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２と同様の略Ｕ字形状を有する。折曲部１４２の突出高さはＨ１３は、折曲部３２の突出高さはＨ１２（図１２参照）よりも大きい。折曲部１４２の先端面１４２ａは、Ｕ相コイル１３０の一対の折曲部３２と連結部３３とによって形成された凹状部３４の内部で、かつ、連結部３３の近傍の位置に配置されている。
【００５９】
折曲部１４３は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部１４１がコイルエンドにおいて径方向外側で、かつ、折曲部１４３の先端面１４３ａがＵ相コイル１３０の連結部３３とは反対側（軸方向外側）に向けて折り曲げられており、略Ｓ字形状に形成されている。具体的には、折曲部１４３は、平角導線の積層方向（径方向）に沿って略９０度で外折りされた後、略９０度で内折りされることにより、略Ｓ字形状に形成されている。折曲部１４３の先端面１４３ａは、コア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いている。折曲部１４３の先端面１４３ａの突出高さは、折曲部１４２の突出高さＨ１３と一致する。また、折曲部１４３は、折曲部１４２とは別のＵ相コイル１３０（隣接するＵ相コイル１３０）の凹状部３４の内部に配置されている。
【００６０】
連結部１４４は、コア端面１ｃ側（連結部３３側）を向いた折曲部１４２の先端部と、コア端面１ｃとは反対側を向いた折曲部１４３の先端部とを連結するように形成されている。また、第２実施形態では、連結部１４４は、径方向から見て、軸方向外側が開放された凹状の第１部分１４４ａと、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２を跨ぐ凸状の第２部分１４４ｂとを含む段差状形状を有する。凹状の第１部分１４４ａは、折曲部１４２の先端部と連結することにより、Ｕ相コイル１３０の凹状部３４内で連結部３３の近傍に配置されている。凸状の第２部分１４４ｂは、折曲部１４３の先端部と連結することによりＵ相コイル１３０の折曲部３２を軸方向外側から跨ぐように形成されている。第１部分１４４ａおよび第２部分１４４ｂは、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行で、かつ、周方向に沿って延びるように形成されている。以上により、図１０に示すように、連結部１４４は、Ｕ相コイル１３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。
【００６１】
図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、他方側のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた折曲部１４５と、径方向内側に略Ｕ字形状に折り返された折曲部１４６と、折曲部１４５の先端部および折曲部１４６の先端部を連結する連結部１４７とを含む。ここで、一方側のコイルエンドにおける略Ｓ字形状の折曲部１４３の反対側（他方側）には、略Ｕ字形状の折曲部１４６が形成されている。また、一方側のコイルエンドにおける略Ｕ字形状の折曲部１４２の反対側（他方側）には、略Ｓ字形状の折曲部１４５が形成されている。また、第２実施形態では、折曲部１４５（折曲部１４６）のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ８は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）に比べて、最も小さい。なお、連結部１４７は、「第２連結部」の一例である。
【００６２】
連結部１４７は、径方向から見て、軸方向内側が開放された凹状の第１部分１４７ａと、軸方向外側が開放された凸状の第２部分１４７ｂとを含む段差状形状を有する。第１部分１４７ａおよび第２部分１４７ｂは、周方向に沿って延びるように形成され、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し、かつ、略平行になるように形成されている。また、第２実施形態では、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２（図１４参照）に比べて、最も大きい。また、連結部１４７は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、凹状の第１部分１４７ａ内にＵ相コイル１３０の折曲部１３１が配置されている。
【００６３】
図９および図１４に示すように、Ｗ相コイル１５０は、一方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＷ相コイル５０と同一の形状を有する。また、Ｗ相コイル１５０は、他方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１５１と、一対の折曲部１５１の先端部を連結する連結部１５２とを含む。なお、連結部１５２は、「第２連結部」の一例である。
【００６４】
一対の折曲部１５１は、径方向内側に向けて直線状に延びるとともに、Ｖ相コイル１４０の凹状の第１部分１４７ａの内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。さらに、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の凹状部１３３の内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。また、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の軸方向内側を通り、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＵ相コイル１３０の連結部１３２よりも径方向内側まで延びる。また、第２実施形態では、折曲部１５１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ９は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）に比べて、最も大きい。
【００６５】
連結部１５２は、周方向に沿って延びるように形成され、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＵ相コイル１３０の連結部１３２よりも径方向内側の位置に配置されている。すなわち、図１１に示すように、軸方向から見て、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７と、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２と、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２とは、径方向外側から内側に向かってこの順で配置されている。また、図１４に示すように、連結部１５２は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向いてロータ２の軸方向端面と対向し、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１５２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、第２実施形態では、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１（図１３参照）に比べて、最も小さい。
【００６６】
第２実施形態のステータ１０１の他端側のコイルエンドにおける最大の突出高さは、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の先端面１３１ａの突出高さＨ１１である。したがって、各相のコイルエンドが、突出高さＨ１１のＵ相コイル１３０の凹状部１３３よりも軸方向内側に納まるように配置されている。
【００６７】
以上のように、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０を構成することにより、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。具体的には、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンド（矢印Ａ２方向側）において、径方向内側に折り曲げられた折曲部１３１、１４５（１４６）および１５１の径方向内側への突出量Ｌ７、Ｌ８およびＬ９を互いに異ならせ、折曲部の形状（Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１はＳ字形状、Ｖ相コイル１４０の折曲部１４５はＳ字形状、折曲部１４６はＵ字形状、Ｗ相コイル１５０の折曲部１５１はＬ字形状）を互いに異ならせ、さらに、連結部１３２、連結部１４７および連結部１５２のステータコア１ａの周方向の長さ（Ｌ１０、Ｌ１１およびＬ１２）を互いに異ならせることにより、互いに周長が略同じになるように構成されている。
【００６８】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６９】
第２実施形態では、上記のように、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７を、凹状の第１部分１４７ａと凸状の第２部分１４７ｂとを含むように構成し、Ｖ相コイル１４０の凸状の第２部分１４７ｂを、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を跨ぐように配置する。これにより、Ｕ相コイル１３０とＶ相コイル１４０とが衝突することなく、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を径方向内側に突出させることができる。
【００７０】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
（第３実施形態）
次に、図１５〜図１９を参照して、第３実施形態による電動機３００の構成について説明する。第３実施形態では、両端のコイルエンドが非対称形状となる（一方が径方向外側に折り曲げられているとともに他方が径方向内側に折り曲げられている）ように構成した上記第１および第２実施形態とは異なり、両端のコイルエンドが略同一形状（略対称形状）となるように形成した例について説明する。なお、電動機３００は、「回転電機」の一例である。また、第３実施形態において上記第１および第２実施形態と同様の構成については、同一符号を用いるとともに説明を省略する。
【００７２】
図１５に示すように、第３実施形態によるステータ２０１は、複数のコイル２０１ｂ（Ｕ相コイル２３０、Ｖ相コイル２４０およびＷ相コイル２５０）を含む。なお、Ｕ相コイル２３０、Ｖ相コイル２４０およびＷ相コイル２５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。また、ステータ２０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
【００７３】
図１５および図１７に示すように、Ｕ相コイル２３０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ１方向側）および他方側（矢印Ａ２方向側）において、一対のコイル辺部２３１に接続される略Ｌ字形状の一対の折曲部２３２と、一対の折曲部２３２の先端部を連結する連結部２３３とを含む。連結部２３２は、エッジワイズコイルの端面ｅがコア端面１ｃと対向するように形成されている。また、図１５および図１６に示すように、連結部２３３は、後述するＶ相コイル２４０の連結部２４４およびＷ相コイル２５０の連結部２５３よりも径方向外側に配置されている。なお、コイル辺部２３１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部２３３は、「第１連結部」の一例である。
【００７４】
図１５および図１８に示すように、Ｖ相コイル２４０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ１方向側）および他方側（矢印Ａ２方向側）において、コイル辺部２４１の一方に接続される径方向外側に略Ｓ字形状に折り曲げられた折曲部２４２と、径方向外側に略Ｕ字形状に折り返された折曲部２４３と、折曲部２４２の先端部および折曲部２４３の先端部を連結する連結部２４４とを含む。また、連結部２４４は、径方向から見て、軸方向外側が開放された凹状の第１部分２４５と、軸方向内側が開放された凸状の第２部分２４６とを含む段差状形状を有する。第１部分２４５および第２部分２４６は、周方向に沿って延びるように形成され、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し、かつ、略平行になるように形成されている。また、Ｖ相コイル２４０の凸状の第２部分２４６は、Ｕ相コイル２３０の折曲部２３２を跨ぐように配置されている。また、後述するＷ相コイル２５０の折曲部２５２は、Ｖ相コイル２４０の凹状の第１部分２４５を跨ぐように配置されている。なお、コイル辺部２４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部２４４は、「第１連結部」の一例である。
【００７５】
図１５および図１９に示すように、Ｗ相コイル２５０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ１方向側）および他方側（矢印Ａ２方向側）において、一対のコイル辺部２５１から連続し、径方向外側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部２５２と、一対の折曲部２５２を連結する連結部２５３とを有している。また、第３実施形態では、図１５および図１６に示すように、Ｗ相コイル２５０の連結部２５３と、Ｖ相コイル２４０の連結部２４４とは、互いに所定の間隔を隔てて、軸方向に沿って重なるように配置されている。なお、コイル辺部２５１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部２５３は、「第１連結部」の一例である。
【００７６】
以上のように、Ｕ相コイル２３０、Ｖ相コイル２４０およびＷ相コイル２５０を構成することにより、Ｕ相コイル２３０、Ｖ相コイル２４０およびＷ相コイル２５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。具体的には、Ｕ相コイル２３０、Ｖ相コイル２４０およびＷ相コイル２５０は、Ｕ相コイル２３０の折曲部２３２のステータコア１ａの径方向外側への突出量Ｌ１３と、Ｖ相コイル２４０の凹状の第１部分２４５と凸状の第２部分２４６とを接続する接続部分２４７の長さＬ１４と、Ｗ相コイル５０の折曲部２５２のステータコア１ａの軸方向の突出量Ｌ１５（折曲部２５２の直線状の部分の長さＬ１５ａおよびＬ１５ｂ）とを調整することにより、互いに周長が略同じになるように構成されている。
【００７７】
第３実施形態の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、図２０および図２１を参照して、第４実施形態による電動機４００の構成について説明する。第４実施形態では、上記第１〜第３実施形態の各相のコイルに低高速用コイル部と低速用コイル部とを設けた例ついて説明する。なお、電動機４００は、「回転電機」の一例である。
【００７９】
第４実施形態では、各相のコイル形状は任意であり、上記第１〜第３実施形態で示したコイル形状のいずれにも適用することが可能である。そのため、ここでは、上記第１実施形態のコイル（Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０）に第４実施形態の構成を適用した例について説明する。
【００８０】
図２０に示すように、第４実施形態によるステータ４０１では、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０から構成される各コイル４０１ｂが、それぞれ、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とを含んでいる。具体的には、各コイル４０１ｂでは、積層された平角導線のうち、一部が低高速用コイル部４６０を構成し、他の一部が低速用コイル部４７０を構成している。これらの低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とは、絶縁部材４８０によって互いに分離されている。これにより、各コイル４０１ｂは、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とが共通のスロット１１内に配置されるように構成されている。なお、ステータ４０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
【００８１】
各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０は、電動機４００の低速駆動時および高速駆動時の両方で使用され、低速用コイル部４７０は、電動機４００の低速駆動時にのみ使用されるように構成されている。これらの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、図２１に示すように、巻線切替部ＣＳによって接続状態を切替可能である。
【００８２】
具体的には、電動機４００は、電源部ＢＵおよび巻線切替部ＣＳとそれぞれ接続される。電動機４００は、電源部ＢＵから供給される３相の交流電力に対応して駆動するように構成されている。
【００８３】
各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、電気的に直列に接続されている。低高速用コイル部４６０の一方側の端子ＴＵ１、ＴＶ１およびＴＷ１は、電源部ＢＵに接続されている。また、低高速用コイル部４６０の他方側で、かつ、低速用コイル部４７０の一方側の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２は、巻線切替部ＣＳに接続されている。また、低速用コイル部４７０の他方側の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３は、巻線切替部ＣＳに接続されている。
【００８４】
巻線切替部ＣＳは、電動機４００の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２を短絡させるための高速用スイッチＳＷ１と、電動機４００の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３を短絡させるための低速用スイッチＳＷ２とを含む。
【００８５】
巻線切替部ＣＳは、低速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオフ状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオン状態にする。この結果、端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０の両方に電圧が印加される。これにより、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが大きくなるので、コイル４０１ｂに大きな電圧を印加することができ、低速駆動時の電動機４００のトルクを大きくすることが可能である。
【００８６】
また、巻線切替部ＣＳは、高速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオン状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオフ状態にする。この結果、端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０のみに電圧が印加される。この結果、低速駆動時に比べて、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが小さくなるので、電動機４００を高速駆動することが可能である。
【００８７】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
第４実施形態では、上記のように、各相のコイル４０１ｂに、低速時にのみ使用される低速用コイル部４７０と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部４６０とを設け、低速用コイル部４７０と低高速用コイル部４６０とを共通のスロット１１内に配置する。これにより、電動機４００が回転した際の脈動を抑制することが可能で、かつ、駆動速度に応じて巻線切り替え可能な電動機４００を得ることができる。
【００８９】
（第５実施形態）
次に、図２２を参照して、第５実施形態による自動車５００の構成について説明する。なお、自動車５００は、「車両」の一例である。
【００９０】
図２２に示すように、自動車５００は、上記第１〜第４実施形態の電動機１００、２００、３００および４００のうちのいずれか１つが備えられている。なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第１〜第４実施形態と同様である。
【００９１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９２】
たとえば、上記第１〜第５実施形態では、電動機および電動機用ステータを示したが、電動機以外の発電機などの回転電機および回転電機用ステータであってもよい。
【００９３】
また、上記第１〜第５実施形態では、平角導線を巻き重ねて積層したエッジワイズコイルを用いた例を示したが、丸線を束ねたコイルを用いてもよい。
【００９４】
また、上記第１〜第５実施形態では、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを、コイルエンドの一方側において外側に折り曲げるとともに、他方側において内側（または外側）に折り曲げる例を示したが、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを、コイルエンドの両方側において内側に折り曲げてもよい。
【００９５】
また、上記第１〜第５実施形態では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相コイルの連結部を、ステータコアの周方向に沿って延びるように形成した例を示したが、連結部を、周方向に沿って円弧状に延びるように形成してもよいし、周方向に沿って直線状に延びるように形成してもよい。また、連結部を、周方向に沿って円弧状以外の曲線状に延びるように形成してもよい。
【００９６】
また、上記第１実施形態では、図４に示す形状のコイルをＵ相コイル（第１コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＶ相コイル（第２コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＷ相コイル（第３コイル）とする例を示したが、図４に示す形状のコイルをＶ相コイル（Ｗ相コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＷ相コイル（Ｕ相コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＵ相コイル（Ｖ相コイル）としてもよい。すなわち、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。また、第２実施形態のコイル（図１２、図１３、図１４）および第３実施形態のコイル（図１７、図１８、図１９）も同様に、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。
【００９７】
また、上記第５実施形態では、自動車に上記第１〜第４実施形態の電動機が備えられている例を示したが、建設機械用等の車両や、農業用の車両に上記第１〜第４実施形態の電動機を備えてもよい。また、車両以外にも、たとえば、船舶や航空機等に上記第１〜第４実施形態の電動機を備えてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１、１０１、２０１、４０１  ステータ（回転電機用ステータ）
１ａ  ステータコア
１ｂ、１０１ｂ、２０１ｂ、４０１ｂ  コイル
２  ロータ
１１  スロット
３０、１３０、２３０  Ｕ相コイル（第１コイル）
３１、４１、５１、１４１、２３１、２４１、２５１  コイル辺部（軸方向部分）
３３、４２、５３、１４４、２３３、２４４、２５３  連結部（第１連結部）
３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１  折曲部
３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２  連結部（第２連結部）
４０、１４０、２４０  Ｖ相コイル（第２コイル）
５０、１５０、２５０  Ｗ相コイル（第３コイル）
１００、２００、３００、４００  電動機（回転電機）
１４７ａ  第１部分
１４７ｂ  第２部分
４６０  低速用コイル部
４７０  低高速用コイル部
５００  自動車（車両）
ｆ  積層面（第１面）
ｅ  端面（第２面）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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