(57)【要約】  ステータ（３０）は、複数のブロック（３１、３２、３３）を備える。複数のブロックは、軸方向に積層的に配置されている。複数の磁極（３０ａ）を周方向に沿って配置するように、内部ブロック（３２）の両側に先端ブロック（３１）と基端ブロック（３３）とが噛み合わせられる。先端ジャンパ線（６１ｊ）は、ステータの一端に配置される。基端ジャンパ線（６３ｊ）は、ステータの他端に配置される。内部ブロックのジャンパ線（６２ｊ）は、先端ブロック磁極（３１ａ）と基端ブロック磁極（３３ａ）とを迂回するクランク形である。複数のジャンパ線は、ステータの上に分散的に配置されている。
2019156136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端に配置され、複数の先端ブロック磁極（３１ａ）を有する先端ブロック（３１）と、前記軸方向の他端に配置され、複数の基端ブロック磁極（３３ａ）を有する基端ブロック（３３）と、前記軸方向に関して前記先端ブロックと前記基端ブロックとの間に配置され、複数の内部ブロック磁極（３２ａ）を有する内部ブロック（３２）とを備えており、
前記先端ブロック、前記内部ブロック、および前記基端ブロックは、前記先端ブロック磁極、前記基端ブロック磁極、および前記内部ブロック磁極を周方向に沿って配置するように、前記軸方向に沿って配置されており、
前記先端ブロックの巻線（６１）は、複数の単位コイルにわたって延び、前記一端に配置された複数の先端ジャンパ線（６１ｊ）を有し、
前記基端ブロックの巻線（６３）は、複数の単位コイルにわたって延び、前記他端に配置された複数の基端ジャンパ線（６３ｊ）を有し、
前記内部ブロックの巻線（６２）は、複数の単位コイルにわたって延び、前記先端ブロック磁極および前記基端ブロック磁極を含む端部ブロック磁極を迂回するように配置されたクランク形の内部ジャンパ線（６２ｊ）を有する回転電機のステータ。
【請求項２】
前記内部ジャンパ線（６２ｊ）の前記クランク形は、前記先端ブロック磁極と前記基端ブロック磁極との間を経由している軸方向延在部（７３）を含む請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記内部ジャンパ線（６２ｊ）の前記クランク形は、前記端部ブロック磁極と前記内部ブロック磁極との間を経由している軸方向延在部（７７）を含む請求項１または請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記内部ジャンパ線（６２ｊ）は、前記一端または前記他端から前記端部ブロック磁極を迂回するように配置された迂回部（７３、７４、７５、７６、７７）を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記迂回部は、前記一端または前記他端に向けて開いたＵ字形である請求項４に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記内部ブロックの巻線における複数の前記単位コイルの巻方向は同じである請求項４または請求項５に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記内部ジャンパ線は、前記内部ブロックにおいて、隣接する２つの内部ブロック磁極の間に延びており、
前記先端ジャンパ線は、前記先端ブロックにおいて、１つの磁極を飛ばして位置する２つの前記先端ブロック磁極の間に延びている請求項１から請求項６のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項８】
前記内部ジャンパ線は、前記内部ブロックにおいて、隣接する２つの内部ブロック磁極の間に延びており、
前記基端ジャンパ線は、前記基端ブロックにおいて、１つの磁極を飛ばして位置する２つの前記基端ブロック磁極の間に延びている請求項１から請求項７のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項９】
複数の磁極は、前記単位コイルが配置されたコイルボビン（５６）と、
前記内部ジャンパ線が保持されたジャンパボビン（５７）とを備える請求項１から請求項８のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項１０】
前記コイルボビンは、前記磁極の径方向外側を占め、
前記ジャンパボビンは、前記コイルボビンより径方向内側に位置する請求項９に記載の回転電機のステータ。
【請求項１１】
前記内部ブロックの巻線（６２）は、複数の前記内部ブロック磁極において連続的に巻かれた複数の連続巻線（６２ａ、６２ｂ）を有する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載のステータと、
前記ステータに回転磁界を提供するロータ（２６）とを備える回転電機。
【請求項１３】
複数の先端ブロック磁極（３１ａ）を有する先端ブロック（３１）、複数の基端ブロック磁極（３３ａ）を有する基端ブロック（３３）、および、複数の内部ブロック磁極（３２ａ）を有する内部ブロック（３２）を含む複数のブロックを製造するブロック工程（１９５）と、
前記先端ブロック磁極、前記基端ブロック磁極、および前記内部ブロック磁極を周方向に沿って配置するように、前記先端ブロックを軸方向の一端に配置し、前記基端ブロックを軸方向の他端に配置し、前記内部ブロックを前記先端ブロックと前記基端ブロックとの間に配置して、ステータを組み立てる工程（１９６）とを備え、
複数のブロックを製造する工程は、
複数の単位コイルにわたる先端ジャンパ線（６１ｊ）を前記先端ブロックの先端面に配置する工程（１９５ｃ）と、
複数の単位コイルにわたる基端ジャンパ線（６３ｊ）を前記基端ブロックの基端面に配置する工程（１９５ｃ）と、
複数の単位コイルにわたる内部ジャンパ線（６２ｊ）を、前記先端ブロック磁極および／または前記基端ブロック磁極を迂回するようにクランク形に成形する成形工程（１９５ｈ）とを有する回転電機のステータの製造方法。
【請求項１４】
前記成形工程は、前記内部ジャンパ線を前記一端または前記他端に向けて開いたＵ字形に成形する請求項１３に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１５】
前記ブロック工程は、前記内部ブロックの巻線における複数の前記単位コイルを同じ巻方向で巻く請求項１３または請求項１４に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１６】
前記ブロック工程は、隣接する２つの前記内部ブロック磁極の間にわたって前記内部ジャンパ線を配置する工程と、１つの磁極を飛ばして位置する２つの前記先端ブロック磁極の間にわたって前記先端ジャンパ線を配置する工程と、１つの磁極を飛ばして位置する２つの前記基端ブロック磁極の間にわたって前記基端ジャンパ線を配置する工程とを有する請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１７】
前記ブロック工程は、前記単位コイルが巻かれるコイルボビン（５６）、および前記内部ジャンパ線が保持されるジャンパボビン（５７）とを成形する請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の回転電機のステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１８年２月１２日に日本に出願された特許出願第２０１８−２２６５０号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
【技術分野】
【０００２】
この明細書における開示は、回転電機、回転電機のステータ、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１は、回転電機を開示する。特許文献２は、ステータ上に配置された複数の単位コイルと、複数の単位コイルの間に配置された複数のジャンパ線とを開示している。複数のジャンパ線は、ステータコイルの一端に、積層的に配置されている。特許文献３は、外突極型のステータを開示している。ステータは、３つの部分ステータから構成されている。特許文献４は、回転電機のステータを開示している。回転電機は、２つの部分コアを有する。三相を提供する３つの巻線のすべては、隣接する異なる相の磁極を迂回するように配置されている。このため、ジャンパ線は、クランク状に配置される。【０００４】
従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−６３５４１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６２７２６号公報
【特許文献３】特開平０９−３２２４４１号公報
【特許文献４】特開２００３−２４４９０５号公報
【発明の概要】
【０００６】
特許文献２に開示のステータでは、複数のジャンパ線を積層的に配置するための部分が大きい体積を占める。このため、ステータが大型化することがある。特許文献３では、ジャンパ線の配置について開示されていない。特許文献４では、すべてのジャンパ線がクランク状に配置されるから、２つのジャンパ線が積層的に配置される部分を生じる。この結果、ステータが大型化することがある。
【０００７】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機、回転電機のステータ、およびその製造方法にはさらなる改良が求められている。
【０００８】
開示されるひとつの目的は、体格の小型化を図ることができる回転電機、回転電機のステータ、およびその製造方法を提供することである。
【０００９】
開示される他のひとつの目的は、複数のジャンパ線を、ステータ上に分散的に配置できる回転電機、回転電機のステータ、およびその製造方法を提供することである。
【００１０】
ここに開示された回転電機のステータは、軸方向の一端に配置され、複数の先端ブロック磁極（３１ａ）を有する先端ブロック（３１）と、軸方向の他端に配置され、複数の基端ブロック磁極（３３ａ）を有する基端ブロック（３３）と、軸方向に関して先端ブロックと基端ブロックとの間に配置され、複数の内部ブロック磁極（３２ａ）を有する内部ブロック（３２）とを備えている。回転電機のステータは、先端ブロック、内部ブロック、および基端ブロックは、先端ブロック磁極、基端ブロック磁極、および内部ブロック磁極を周方向に沿って配置するように、軸方向に沿って配置されており、先端ブロックの巻線（６１）は、複数の単位コイルにわたって延び、一端に配置された複数の先端ジャンパ線（６１ｊ）を有し、基端ブロックの巻線（６３）は、複数の単位コイルにわたって延び、他端に配置された複数の基端ジャンパ線（６３ｊ）を有し、内部ブロックの巻線（６２）は、複数の単位コイルにわたって延び、先端ブロック磁極および基端ブロック磁極を含む端部ブロック磁極を迂回するように配置されたクランク形の内部ジャンパ線（６２ｊ）を有する。
【００１１】
開示される回転電機のステータによると、複数のジャンパ線と、複数のブロックとの間における干渉が抑制される。さらに、複数のジャンパ線が、ステータの一端および他端の上に分散的に配置される。このため、ステータの体格の大型化が抑制される。
【００１２】
ここに開示された回転電機は、上記ステータと、ステータに回転磁界を提供するロータ（２６）とを備える。
【００１３】
ここに開示された回転電機のステータの製造方法は、複数の先端ブロック磁極（３１ａ）を有する先端ブロック（３１）、複数の基端ブロック磁極（３３ａ）を有する基端ブロック（３３）、および、複数の内部ブロック磁極（３２ａ）を有する内部ブロック（３２）を含む複数のブロックを製造するブロック工程（１９５）と、先端ブロック磁極、基端ブロック磁極、および内部ブロック磁極を周方向に沿って配置するように、先端ブロックを軸方向の一端に配置し、基端ブロックを軸方向の他端に配置し、内部ブロックを先端ブロックと基端ブロックとの間に配置して、ステータを組み立てる工程（１９６）とを備える。複数のブロックを製造する工程は、複数の単位コイルにわたる先端ジャンパ線（６１ｊ）を先端ブロックの先端面に配置する工程（１９５ｃ）と、複数の単位コイルにわたる基端ジャンパ線（６３ｊ）を基端ブロックの基端面に配置する工程（１９５ｃ）と、複数の単位コイルにわたる内部ジャンパ線（６２ｊ）を、先端ブロック磁極および／または基端ブロック磁極を迂回するようにクランク形に成形する成形工程（１９５ｈ）とを有する。
【００１４】
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。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における回転電機の断面図である。
【図２】回転電機の回路図である。
【図３】ステータの平面図である。
【図４】ステータの側面図である。
【図５】ステータの斜視図である。
【図６】ステータの分解斜視図である。
【図７】ステータの一端の端部ブロックを示す斜視図である。
【図８】ステータの内部ブロックを示す斜視図である。
【図９】ステータの他端の端部ブロックを示す斜視図である。
【図１０】回転電機の製造方法を示す工程図である。
【図１１】ステータの製造方法を示す工程図である。
【図１２】端部ブロックの分解断面図である。
【図１３】内部ブロックの分解断面図である。
【図１４】端部ブロックの分解断面図である。
【図１５】内部ジャンパ線の成形工程を示す側面図である。
【図１６】内部ジャンパ線の成形工程を示す側面図である。
【図１７】内部ブロックの側面図である。
【図１８】ステータの分解側面図である。
【図１９】ボビンを示す平面図である。
【図２０】ボビンを示す平面図である。
【図２１】第２実施形態における巻線を示す回路図である。
【図２２】第３実施形態の内部ブロックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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／また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。
【００１７】
第１実施形態
図１において、回転電機２０が図示されている。回転電機２０は、発電電動機である。回転電機２０は、発電電動機として機能するための回転位置検出器を備えている。回転位置検出器は図示されていない。回転電機２０は、内燃機関（エンジン）に装着されることによって、エンジンと連動する。エンジンは、乗り物に搭載された乗り物用エンジン、または汎用エンジンである。ここで、乗り物の語は、広義に解釈されるべきであり、車両、船舶、航空機などの移動体、および、アミューズメント機器、およびシミュレーション機器などの固定物を含む。また、汎用エンジンは、例えば、発電機、およびポンプとして利用可能である。この実施形態では、エンジンは、鞍乗り型の車両に搭載されている。
【００１８】
エンジンは、ボディ２１、シャフト２２を有する。ボディ２１は、エンジンのクランクケースまたはカバーによって提供されている。シャフト２２は、クランクシャフト、またはクランクシャフトと連動している回転軸である。回転電機２０は、ロータ２６と、ステータ３０とを備える。回転電機２０は、軸ＡＸを中心とする回転体である。以下の説明において、この軸ＡＸに沿い、平行な方向を軸方向と呼ぶ。
【００１９】
ロータ２６は、シャフト２２と連結されている。ロータ２６は、シャフト２２によって回転駆動される。ステータ３０は、ロータ２６の内部に配置されている。ステータ３０は、軸ＡＸ周りにおいて環状である。軸ＡＸは、ステータ３０の中心軸でもある。ステータ３０は、ボルト２３によって、ボディ２１に締め付けられることによって、固定されている。ステータ３０は、中央開口部にボディ２１側の取付部を有する。ステータ３０の中央開口部と、ボディ２１側の取付部とは、インロー構造になっている。ステータ３０は、クランクケースまたはカバーに固定することができる。以下の説明において、ステータ３０の左側端面は、軸方向における一端、先端、または第１端と呼ばれる。ステータ３０の右側端面は、軸方向における他端、基端、または第２端と呼ばれる。
【００２０】
ステータ３０は、複数の電線を含むワイヤハーネス２４によって、電気回路２５（ＥＬＣ）と接続されている。電気回路２５は、車両の回路である。電気回路２５は、例えば、車両のバッテリを含む車載電源回路を含む。電気回路２５は、インバータ回路を含む場合がある。インバータ回路は、直流−交流変換回路を提供する。例えば、回転電機２０が発電機として機能する場合には、電気回路２５は、発電出力を整流する整流回路を提供する。また、回転電機２０が電動機として機能する場合には、電気回路２５は、直流を交流に変換してステータ３０に供給する。電気回路２５は、回転電機２０を電動機として機能させるための回転位置検出器を備えている。回転位置検出器は、ロータ２６の回転を検出する。検出される回転は、ロータ２６の回転方向、ロータ２６の回転位置、またはロータ２６の回転数を含むことができる。
【００２１】
ロータ２６は、ロータコア２７と、磁石２８と、磁石ケース２９とを備える。ロータコア２７は、カップ状の磁性体によって提供されている。ロータコア２７は、ヨークとも呼ばれる。ロータコア２７は、エンジンのフライホイールを兼ねる。ロータコア２７は、永久磁石の磁路を提供する。ロータコア２７の内面には、複数の磁石２８が配置されている。複数の磁石２８は、永久磁石を含む。複数の磁石２８は、接着剤および／または磁石ケース２９によって、ロータコア２７に固定されている。ロータ２６は、回転磁界を形成する。ロータ２６は、軸ＡＸの回りを回転する。
【００２２】
ステータ３０は、外突極型のステータである。ステータ３０は、軸ＡＸに沿って積層的に配置された複数のブロック３１、３２、３３を有する。ステータ３０は、軸方向の一端に配置された先端ブロック３１を有する。ステータ３０は、軸方向の他端に配置された基端ブロック３３を有する。ステータ３０は、軸方向に関して先端ブロック３１と基端ブロック３３との間に配置された内部ブロック３２を有する。先端ブロック３１および基端ブロック３３は、端部ブロックとも呼ばれる。内部ブロック３２は、中間ブロックとも呼ばれる。
【００２３】
ステータ３０は、ステータコア４０、インシュレータ５０、および巻線６０を備える。ステータコア４０は、電磁鋼板または鉄板などの磁性体によって提供されている。インシュレータ５０は、樹脂製である。インシュレータ５０は、主としてボビンを提供する。インシュレータ５０は、複数の電極間を電気的に絶縁する部材でもある。巻線６０は、単相または多相の巻線を提供する。
【００２４】
ステータコア４０は、複数のティース部４０ａと、それらティース部４０ａを連結する環状のリング部４０ｂとを有する。複数のティース部４０ａは、磁極を提供する。複数のティース部４０ａは、リング部４０ｂの外周に配置されている。
【００２５】
ステータコア４０は、複数のコア４１、４２、４３を有する。ステータコア４０は、先端コア４１、内部コア４２、および基端コア４３を備える。先端コア４１は、ボルト２３の頭部を収容するための切欠部４４を有する。先端コア４１は、ステータ３０の軸方向における先端を提供する。基端コア４３は、ステータ３０の軸方向における基端を提供する。
【００２６】
先端コア４１は、リング部４０ｂにおいて、厚さＴ４１を有する。内部コア４２は、リング部４０ｂにおいて、厚さＴ４２を有する。基端コア４３は、リング部４０ｂにおいて、厚さＴ４３を有する。厚さＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３は、軸方向における厚さである。厚さＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３は、互いに等しくはない。厚さＴ４１は、厚さＴ４２、Ｔ４３より、厚い。厚さＴ４２と厚さＴ４３とは、等しくすることができる。厚さＴ４１は、切欠部４４を提供するために、他の厚さＴ４２、Ｔ４３より大きい。よって、厚さＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３は、不均等である。
【００２７】
複数のティース部４０ａの厚さは、互いに等しい。ひとつのティース部４０ａの厚さは、Ｔ４１＋Ｔ４２＋Ｔ４３に相当する。複数のティース部４０ａは、複数のコア４１、４２、４３に分散して配置されている。複数のティース部４０ａは、複数の相に対応する複数の群に配分されている。複数のティース部４０ａは、互いに等間隔をなす複数の群に配分されている。ひとつの群は、ひとつのコアブロックに配置されている。よって、ひとつのコアブロックは、複数のティース部４０ａを有する。ひとつのコアブロックは、互いに等間隔をなす複数のティース部４０ａを有する。この実施形態では、三相巻線を提供するために、複数のティース部４０ａは、３群に配分されている。
【００２８】
図２において、ステータ３０が提供する巻線６０は、三相巻線を提供する。三相巻線は、スター接続されている。三相巻線は、デルタ接続されていてもよい。巻線６０は、複数の相巻線６１、６２、６３を備える。巻線６０は、Ｘ相巻線６１と、Ｙ相巻線６２と、Ｚ相巻線６３とを有する。巻線６０は、中性点電極６４を有する。中性点電極６４は、複数の相巻線のための中性点を提供する。巻線６０は、複数の出力電極６５、６６、６７を有する。出力電極６５、６６、６７は、巻線６０とワイヤハーネス２４との間に配置されている。出力電極６５、６６、６７は、回転電機２０の入出力端を提供する。複数の相巻線６１、６２、６３のひとつは、複数のブロック３１、３２、３３のひとつによって提供されている。複数の相巻線６１、６２、６３のそれぞれと、複数のブロック３１、３２、３３のそれぞれとは、任意に対応付けることができる。
【００２９】
ひとつの相巻線は、同じ位相を有する複数の単位コイル６０ｕを有する。ひとつの相巻線は、少なくとも一対のエンド線６０ｅを有する。この実施形態におけるひとつの相巻線は、２対、合計４つのエンド線６０ｅを有する。ひとつの相巻線は、複数の連続巻線６０ａ、６０ｂを有する。ひとつの連続巻線は、一対のエンド線６０ｅと、複数の単位コイル６０ｕと、ひとつまたは複数のジャンパ線６０ｊとを有する。
【００３０】
複数の相巻線６１、６２、６３は、互いに相似である。以下、Ｘ相巻線６１を例に説明する。Ｘ相巻線６１は、同じ位相を有する６つの単位コイル６１ｕを有する。Ｘ相巻線６１は、２対、合計４つのエンド線６１ｅを有する。Ｘ相巻線６１は、２つの連続巻線６１ａ、６１ｂを有する。ひとつの連続巻線は、一対のエンド線６０ｅと、３つの単位コイル６１ｕと、２つのジャンパ線６１ｊとを有する。連続巻線６１ａと連続巻線６１ｂとは、互いに並列接続されている。２つの連続巻線６１ａ、６１ｂは、出力電極６５に接続されている。
【００３１】
巻線６０は、複数の接合部６８を有する。接合部６８は、はんだ付け、抵抗溶接、ヒュージング、ＴＩＧ溶接、レーザ溶接、など、多様な接続手法によって提供することができる。この実施形態では、巻線６０を形成するための素線は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。また、中性点電極６４および出力電極６５、６６、６７は、鉄系合金製である。接合部６８は、電気溶接によって提供することができる。なお、接合部６８における接続方法は、巻線６０の材質に応じて適宜変更することができる。
【００３２】
図３は、結線前のステータ３０を示す。ステータ３０は、複数の磁極３０ａと、これら複数の磁極３０ａを連結する環状のリング部３０ｂとを備える。磁極３０ａは、ステータコア４０、インシュレータ５０、および巻線６０によって提供されている。ステータ３０は、１番から１８番の磁極３０ａを有する。以下の説明において、磁極３０ａ、ティース部４０ａまたは単位コイル６０ｕは、番号で特定される場合がある。
【００３３】
図３から図６を参照して理解されるように、１番、４番、７番、１０番、１３番、１６番の磁極３０ａは、先端ブロック３１に属する。これらの磁極３０ａは、先端ブロック磁極３１ａとも呼ばれる。よって、先端ブロック３１は、複数の先端ブロック磁極３１ａを有する。複数の先端ブロック磁極３１ａは、互いに等間隔である。複数の先端ブロック磁極３１ａは、電気的に同じ相の巻線を提供する。
【００３４】
３番、６番、９番、１２番、１５番、１８番の磁極３０ａは、内部ブロック３２に属する。これらの磁極３０ａは、内部ブロック磁極３２ａとも呼ばれる。よって、内部ブロック３２は、複数の内部ブロック磁極３２ａを有する。複数の内部ブロック磁極３２ａは、互いに等間隔である。内部ブロック磁極３２ａは、電気的に同じ相の巻線を提供する。
【００３５】
２番、５番、８番、１１番、１４番、１７番の磁極３０ａは、基端ブロック３３に属する。これらの磁極３０ａは、基端ブロック磁極３３ａとも呼ばれる。よって、基端ブロック３３は、複数の基端ブロック磁極３３ａを有する。複数の基端ブロック磁極３３ａは、互いに等間隔である。基端ブロック磁極３３ａは、電気的に同じ相の巻線を提供する。
【００３６】
図３に戻り、ステータ３０は、ステータコア４０と、インシュレータ５０と、巻線６０とを備える。ステータ３０は、複数のボルト２３を受け入れるための複数の貫通穴２３ａを有する。ステータ３０は、貫通穴２３ａの周りに、切欠部４４を有する。図中には、先端ブロック３１の表面が図示されている。
【００３７】
ステータ３０は、複数のエンド線６０ｅを有する。この状態では、複数のエンド線６０ｅは、電気的に接続されていない。複数のエンド線６０ｅは、ステータ３０の軸方向の両側へ延び出している。これら複数のエンド線６０ｅは、中性点電極６４または出力電極６５、６６、６７に接続される。複数のエンド線６０ｅは、ステータ３０の一端に向けて曲げられ、さらに、中性点電極６４または出力電極６５、６６、６７に接続される。
【００３８】
ステータ３０は、複数の単位コイル６０ｕを有する。ひとつの単位コイル６０ｕは、小径部分と、小径部分より直径が大きい大径部分を有する。小径部分は、単位コイル６０ｕの径方向内側部分を占めている。大径部分は、単位コイル６０ｕの径方向外側部分を占めている。小径部分は、１層または数層のコイルによって提供されている。大径部分は、小径部分より少なくとも１層多い多層のコイルによって提供されている。
【００３９】
ステータ３０は、複数のジャンパ線６０ｊを有する。複数のジャンパ線６０ｊの大部分は、ステータ３０の端面に沿って円弧状に配置されている。複数のジャンパ線６０ｊは、２種類のジャンパ線を有する。すべてのジャンパ線６０ｊは、同相の２つの単位コイル６０ｕの間に延びている。ひとつのジャンパ線は、周方向に沿って１つ目である同相の２つの単位コイル６０ｕの間に延びている。他のひとつのジャンパ線は、周方向に沿って２つ目である同相の２つの単位コイルの間に延びている。しかも、ひとつのジャンパ線６０ｊは、同相の２つの単位コイル６０ｕの間に位置する他相のティースを迂回するように配置されている。
【００４０】
ひとつの先端ジャンパ線６１ｊは、例えば、１０番の単位コイルと４番の単位コイルとを連続的に接続している。先端ジャンパ線６１ｊは、先端ブロック３１に属する。先端ジャンパ線６１ｊは、ステータ３０の一端に配置されている。ひとつの内部ジャンパ線６２ｊは、例えば、９番の単位コイルと６番の単位コイルとを連続的に接続している。内部ジャンパ線６２ｊは、７番のティースを迂回している。内部ジャンパ線６２ｊは、内部ブロック３２に属する。内部ジャンパ線６２ｊは、クランク線とも呼ばれる。内部ジャンパ線６２ｊは、ステータ３０の一端と他端との両方を経由して配置されている。ひとつの基端ジャンパ線６３ｊは、１１番の単位コイルと１７番の単位コイルとを連続的に接続している。基端ジャンパ線６３ｊは、基端ブロック３３に属する。基端ジャンパ線６３ｊは、ステータ３０の他端に配置されている。
【００４１】
ステータ３０は、固定部５４、５５を有する。固定部５４は、中性点電極６４を固定するための固定座を提供する。中性点電極６４は、６つのエンド線６０ｅと接続される複数の端子を有する。固定部５５は、出力電極６５、６６、６７を固定するための固定座を提供する。ひとつの出力電極は、２つのエンド線６０ｅと接続される複数の端子と、ワイヤハーネス２４の電線と接続されるための端子とを有する。ひとつの出力電極は、例えば、ステータ３０を貫通する電極によって提供される。固定部５４、５５の説明は、特開２０１７−６３５４１号を参照することができ、その内容は参照によって導入される。
【００４２】
図４は、矢印ＩＶから見たステータ３０の側面を示す。複数のティース部４０ａには、番号が付されている。インシュレータ５０は、ステータコア４０を軸方向から覆うように、第１カバー５０ａと、第２カバー５０ｂとによって形成されている。
【００４３】
図５は、結線前のステータ３０の斜視図を示す。複数の磁極３０ａは、周方向に沿って配置されている。複数の磁極３０ａは、それぞれが径方向外側に面するように配置されている。先端ブロック３１、内部ブロック３２、および基端ブロック３３は、複数の磁極３０ａを周方向に沿って順に配置するように軸方向に沿って積層的に配置されている。複数の磁極３０ａは、予め定められた番号順となるように配置される。複数の磁極３０ａは、周方向に隣接した複数の磁極３０ａが順に並ぶように、互いに入れ子構造となるように配置されている。
【００４４】
ステータコア４０のティース部４０ａは、径方向外側に露出している。複数のティース部４０ａは、ティース部４１ａ、４２ａ、４３ａを有する。これらティース部４１ａ、４２ａ、４３ａは、周方向に沿って配置されている。ティース部４１ａは、先端ブロック３１に属する。ティース部４２ａは、内部ブロック３２に属する。ティース部４３ａは、基端ブロック３３に属する。ステータコア４０のリング部４０ｂは、径方向内側に、すなわちステータ３０の中央貫通穴に露出している。リング部４０ｂは、積層的に配置された３つのリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを有する。
【００４５】
図６は、ステータ３０を複数のブロック３１、３２、３３に分解した仮想の状態を示している。ステータ３０は、複数のブロック３１、３２、３３を有する。複数のブロック３１、３２、３３は、複数のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂにおいて軸方向に互いに積層的に配置されている。複数のブロック３１、３２、３３は、複数のティース部４１ａ、４２ａ、４３ａにおいて、互いに噛み合うように配置されている。複数のブロック３１、３２、３３は、複数のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを軸方向に沿って積層的に配置するように噛み合わされている。複数のブロック３１、３２、３３は、複数のティース部４１ａ、４２ａ、４３ａが周方向に沿って番号順に配置されるように噛み合わされている。
【００４６】
図７は、先端ブロック３１を示す斜視図である。先端ブロック３１は、コア４１と、インシュレータ５１と、Ｘ相巻線６１とを備える。コア４１は、複数のティース部４１ａ、および、それら複数のティース部４１ａを連結するリング部４１ｂを備える。コア４１は、さらに、それぞれのティース部４１ａの径方向内側端に、結合部４１ｃを備える。結合部４１ｃは、ティース部４１ａよりやや大きい周方向の幅を有する。結合部４１ｃは、他のコア４２、４３のリング部４２ｂ、４３ｂの外周面と対向することにより、磁気的および機械的な結合を提供する。
【００４７】
Ｘ相巻線６１は、複数の連続巻線６１ａ、６１ｂを有する。第１の連続巻線６１ａは、１３番の磁極、ジャンパ線、７番の磁極、ジャンパ線、および１番の磁極の順で巻かれている。第２の連続巻線６１ｂは、１０番の磁極、ジャンパ線、４番の磁極、ジャンパ線、および１６番の磁極の順で巻かれている。
【００４８】
複数の先端ジャンパ線６１ｊは、同相の磁極３０ａのうち、１つの磁極３０ａを飛ばして位置する２つの磁極３０ａの間に延びている。つまり、先端ジャンパ線６１ｊは、磁極間角度ＲＤだけ離れた２つの磁極３０ａの間に延びている。磁極間角度ＲＤは、３つの同相の磁極３０ａの間隔に相当する。角度ＲＤは、二倍角とも呼ばれる。具体的には、磁極間角度ＲＤは、１２０度である。Ｘ相巻線６１は、磁極間角度ＲＤで、複数の磁極３１ａに巻かれている。この結果、先端ジャンパ線６１ｊの周方向の長さは、隣接する２つの同相の磁極３０ａにわたってジャンパ線を配置する場合より、長い。比較的長い先端ジャンパ線６１ｊは、後述の内部ジャンパ線６２ｊの長さとの差を抑制するために貢献する。比較的長い先端ジャンパ線６１ｊは、先端ジャンパ線６１ｊと内部ジャンパ線６２ｊとの抵抗成分の差、および誘導成分の差を抑制するために貢献する。
【００４９】
第１の連続巻線６１ａは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第１の連続巻線６１ａは、２×ＲＤの範囲にわたって巻かれている。２×ＲＤは、先端ブロック３１の角度範囲の２／３を占める。第２の連続巻線６１ｂは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第２の連続巻線６１ｂは、２×ＲＤの範囲にわたって巻かれている。２×ＲＤは、先端ブロック３１の角度範囲の２／３を占める。この結果、第１の連続巻線６１ａと第２の連続巻線６１ａとは、先端ブロック３１の周方向において互いに重複する。
【００５０】
先端ジャンパ線６１ｊのすべては、先端ブロック３１の一端の上に配置されている。よって、複数の先端ジャンパ線６１ｊのすべては、ステータ３０の端面の上に配置されている。複数の先端ジャンパ線６１ｊは、円弧状に形成されている。複数のティース部４１ａは、径方向に延びている。複数のティース部４１ａは、径方向に広がる仮想の環状範囲Ｒ３１を提供している。複数の先端ジャンパ線６１ｊは、この環状範囲Ｒ３１の中に配置されている。
【００５１】
複数の先端ジャンパ線６１ｊは、複数の単位コイル６１ｕに接するように配置されている。よって、複数の先端ジャンパ線６１ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。複数の先端ジャンパ線６１ｊは、単位コイル６１ｕの径方向内側範囲を経由する。このため、単位コイル６１ｕにおける小径部分に配置されている。よって、複数の先端ジャンパ線６１ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。
【００５２】
図８は、２つのブロック３１、３３の間に配置された内部ブロック３２を示す斜視図である。内部ブロック３２は、コア４２と、インシュレータ５２と、Ｙ相巻線６２とを備える。コア４２は、複数のティース部４２ａ、および、それら複数のティース部４２ａを連結するリング部４２ｂを備える。コア４２は、さらに、それぞれのティース部４２ａの径方向内側端に、結合部４２ｃを備える。結合部４２ｃは、ティース部４２ａよりやや大きい周方向の幅を有する。結合部４２ｃは、他のコア４１、４３のリング部４１ｂ、４３ｂの外周面と対向することにより、磁気的および機械的な連結を提供する。
【００５３】
Ｙ相巻線６２は、複数の連続巻線６２ａ、６２ｂを有する。第１の連続巻線６２ａは、１２番の磁極、ジャンパ線、９番の磁極、ジャンパ線、および６番の磁極の順で巻かれている。第２の連続巻線６２ｂは、３番の磁極、ジャンパ線、１８番の磁極、ジャンパ線、および１５番の磁極の順で巻かれている。
【００５４】
複数の内部ジャンパ線６２ｊは、同相の磁極３０ａのうち、１つ目に位置する２つの磁極３０ａの間に延びている。内部ジャンパ線６２ｊは、内部ブロック３２において隣接する２つの磁極３２ａの間に延びている。つまり、内部ジャンパ線６２ｊは、磁極間角度ＲＳだけ離れた２つの磁極３０ａの間に延びている。磁極間角度ＲＳは、２つの同相の磁極３０ａの間隔に相当する。磁極間角度ＲＳは、単角とも呼ばれる。具体的には、磁極間角度ＲＤは、６０度である。Ｙ相巻線６２は、磁極間角度ＲＳで、複数の磁極３２ａに巻かれている。
【００５５】
内部ジャンパ線６２ｊは、２つの磁極３０ａの間において、クランク形である。内部ジャンパ線６２ｊは、ステータ３０の側面から径方向に見て、クランク形である。クランク形と呼べる部分は、コイル巻線方向に沿ってクランク形に形成されている部分を含む。これにより、単位コイル６２ｕの緩みが抑制される。内部ジャンパ線６２ｊは、同相の２つの磁極３０ａの間に位置する他相の２つの磁極３０ａを順に迂回するように配置されている。この結果、内部ジャンパ線６２ｊの周方向の長さは、隣接する２つの同相の磁極３０ａにわたってジャンパ線を配置する場合より、長い。
【００５６】
第１の連続巻線６２ａは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第１の連続巻線６２ａは、２×ＲＳの範囲にわたって巻かれている。２×ＲＳは、内部ブロック３２の角度範囲の１／３を占める。第２の連続巻線６２ｂは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第２の連続巻線６２ｂは、２×ＲＳの範囲にわたって巻かれている。２×ＲＳは、内部ブロック３２の角度範囲の１／３を占める。この結果、第１の連続巻線６２ａと第２の連続巻線６２ｂとは、内部ブロック３２の周方向において互いに重複しない。
【００５７】
複数の内部ジャンパ線６２ｊのすべては、内部ブロック３２の両端の上と、２つの磁極３０ａの間とを経由するように配置されている。よって、複数の内部ジャンパ線６２ｊのすべては、クランク形である。複数の内部ジャンパ線６２ｊは、円弧状に形成されている。複数のティース部４１ａは、径方向内側における根元部分に、仮想の環状範囲Ｒ３２を提供している。複数の内部ジャンパ線６２ｊは、この環状範囲Ｒ３２の中に配置されている。
【００５８】
複数の内部ジャンパ線６２ｊは、複数の単位コイル６２ｕに接するように配置されている。よって、複数の内部ジャンパ線６２ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。複数の内部ジャンパ線６２ｊは、単位コイル６２ｕの径方向内側範囲を経由する。このため、単位コイル６２ｕにおける小径部分に配置されている。よって、複数のジャンパ線６２ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。
【００５９】
図９は、基端ブロック３３を示す斜視図である。基端ブロック３３は、コア４３と、インシュレータ５３と、Ｚ相巻線６３とを備える。コア４３は、複数のティース部４３ａ、および、それら複数のティース部４３ａを連結するリング部４３ｂを備える。コア４３は、さらに、それぞれのティース部４３ａの径方向内側端に、結合部４３ｃを備える。結合部４３ｃは、ティース部４３ａよりやや大きい周方向の幅を有する。結合部４３ｃは、他のコア４１、４２のリング部４１ｂ、４２ｂの外周面と対向することにより、磁気的および機械的な連結を提供する。
【００６０】
Ｚ相巻線６３は、複数の連続巻線６３ａ、６３ｂを有する。第１の連続巻線６３ａは、１１番の磁極、ジャンパ線、１７番の磁極、ジャンパ線、および５番の磁極の順で巻かれている。第２の連続巻線６３ｂは、１４番の磁極、ジャンパ線、２番の磁極、ジャンパ線、および８番の磁極の順で巻かれている。
【００６１】
複数の基端ジャンパ線６３ｊは、同相の磁極３０ａのうち、１つを飛ばした２つ目に位置する２つの磁極３０ａの間に延びている。つまり、基端ジャンパ線６３ｊは、磁極間角度ＲＤだけ離れた２つの磁極３０ａの間に延びている。基端ジャンパ線６３ｊの周方向の長さは、隣接する２つの同相の磁極３０ａにわたってジャンパ線を配置する場合より、長い。比較的長い基端ジャンパ線６３ｊは、内部ジャンパ線６２ｊの長さとの差を抑制するために貢献する。比較的長い基端ジャンパ線６３ｊは、基端ジャンパ線６３ｊと内部ジャンパ線６２ｊとの抵抗成分の差、および誘導成分の差を抑制するために貢献する。
【００６２】
第１の連続巻線６３ａは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第２の連続巻線６３ｂは、３つの磁極３０ａにわたって巻かれている。第１の連続巻線６３ａと第２の連続巻線６３ｂとは、基端ブロック３３の周方向において互いに重複する。
【００６３】
複数の基端ジャンパ線６３ｊのすべては、基端ブロック３３の他端の上に配置されている。よって、複数の基端ジャンパ線６３ｊのすべては、ステータ３０の端面の上に配置されている。複数の基端ジャンパ線６３ｊは、円弧状に形成されている。複数のティース部４３ａは、径方向に広がる仮想の環状範囲Ｒ３３を提供している。複数の基端ジャンパ線６３ｊは、この環状範囲Ｒ３３の中に配置されている。
【００６４】
複数の基端ジャンパ線６３ｊは、複数の単位コイル６３ｕに接するように配置されている。よって、複数の基端ジャンパ線６３ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。複数の基端ジャンパ線６３ｊは、単位コイル６３ｕの径方向内側範囲を経由する。このため、単位コイル６３ｕにおける小径部分に配置されている。よって、複数の基端ジャンパ線６３ｊは、軸方向におけるステータ３０の高さを抑制するように配置されている。
【００６５】
先端ブロック３１または基端ブロック３３を含む端部ブロックは、磁極間角度ＲＤを有する。端部ブロックの磁極間角度ＲＤは、内部ブロック３２の磁極間角度ＲＳより大きい。磁極間角度ＲＤと磁極間角度ＲＳとの差は、相巻線の間における抵抗成分の差、および／または誘導成分の差を抑制するために貢献する。
【００６６】
図１０は、回転電機２０の製造方法を示している。回転電機の製造方法１９０は、部品を製造する部品工程１９１と、ロータ２６とステータ３０とをエンジンの上において組み立てる組立工程１９４とを有する。部品工程１９１は、ロータ２６を製造するロータ工程１９２と、ステータ３０を製造するステータ工程１９３とを有する。ロータ工程１９２とステータ工程１９３とは、並行的に、または順に実施することができる。
【００６７】
図１１は、ステータ工程１９３の詳細を示す。ステータ工程１９３は、複数のブロック３１、３２、３３を製造するブロック工程１９５を有する。ステータ工程１９３は、組立工程１９６と、結線工程１９７とを備える。組立工程１９６は、ブロック工程１９５によって製造された複数のブロック３１、３２、３３を、ステータ３０に組み立てる。ここでは、複数のブロック３１、３２、３３を、軸方向に互いに噛み合わせる。特に、内部ブロック３２の軸方向両側に、先端ブロック３１および基端ブロック３３が噛み合わせられる。組立工程１９６は、先端ブロック磁極３１ａ、基端ブロック磁極３３ａ、および内部ブロック磁極３２ａを周方向に沿って配置する。組立工程１９６は、先端ブロック３１を軸方向の一端に配置し、基端ブロック３３を軸方向の他端に配置し、内部ブロック３２を先端ブロック３１と基端ブロック３３との間に配置する。結線工程１９７は、ステータ３０の複数のエンド線６０ｅを巻線６０として結線する。
【００６８】
ブロック工程１９５は、先端ブロック３１および基端ブロック３３を製造する端部ブロック工程１９５ａ−１９５ｄを有する。ブロック工程１９５は、内部ブロック３２を製造する内部ブロック工程１９５ｅ−１９５ｉを有する。端部ブロック工程１９５ａ−１９５ｄと内部ブロック工程１９５ｅ−１９５ｉとは、並行的に、または順に実施することができる。
【００６９】
ステップ１９５ａでは、先端コア４１および基端コア４３を製造する。ステップ１９５ａでは、先端コア４１および基端コア４３にインシュレータ５１、５３を装着する。ステップ１９５ｂでは、先端コア４１および基端コア４３に相巻線を巻く。
【００７０】
ステップ１９５ｂの巻線工程では、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線が集中巻きによって巻かれる。先端コア４１および基端コア４３は、ステータ３０の１／３の磁極３０ａを備えており、磁極３０ａ間の距離が広い。このため、巻線工程を比較的容易に実行することができる。特に、比較的太く曲がりにくために、一般には巻きにくい素線を比較的容易に巻くことができる。別の観点では、単位コイルの大きさ、占積率、および／またはターン数を大きくすることができる。
【００７１】
ステップ１９５ｃでは、先端ジャンパ線６１ｊおよび基端ジャンパ線６３ｊを規定の位置に配置する。ステップ１９５ｃは、複数の単位コイル６１ｕにわたる先端ジャンパ線６１ｊを先端ブロック３１の先端面に配置する工程を提供する。ステップ１９５ｃは、複数の単位コイル６３ｕにわたる基端ジャンパ線６３ｊを基端ブロック３３の基端面に配置する工程を提供する。ステップ１９５ｃは、１つの磁極を飛ばして位置する２つの先端ブロック磁極３１ａの間にわたって先端ジャンパ線６１ｊを配置する工程を提供する。ステップ１９５ｃは、１つの磁極を飛ばして位置する２つの基端ブロック磁極３３ａの間にわたって基端ジャンパ線６３ｊを配置する工程を提供する。このステップでは、先端ジャンパ線６１ｊおよび基端ジャンパ線６３ｊを円弧状に成形する。ステップ１９５ｃは、ステップ１９５ｂの中で実行される。ステップ１９５ｄでは、インシュレータ５１、５３の接続部を除去する。接続部は、製造方法において、インシュレータ５１、５３の複数の部分を互いに連結し、一体物として取り扱うことを可能とする。こうして、先端ブロック３１および基端ブロック３３が製造される。
【００７２】
図１２および図１４は、先端コア４１および基端コア４３の分解状態を模式的に示している。複数のコアシートは、リング部４１ｂ、４３ｂと、ティース部４１ａ、４３ａとを提供する複数のコアシート４１ｅ、４３ｅを有する。さらに、複数のコアシートは、ティース部４１ａ、４３ａだけを提供するコアシート４１ｆ、４３ｆを有する。複数のコアシートの間には、接着剤４５（ＡＤＨ）が配置されている。複数のコアシート４１ｅ、４３ｅ、４１ｆ、４３ｆが接着されることにより、複数のコアシート４１ｅ、４３ｅ、４１ｆ、４３ｆの変形が抑制される。特に、接着は、径方向外側における複数のコアシート４１ｅ、４３ｅ、４１ｆ、４３ｆの剥がれを抑制する。
【００７３】
先端コア４１および基端コア４３には、インシュレータ５１、５３が装着される。インシュレータ５１、５３は、先端コア４１および基端コア４３の軸方向から装着される第１カバー５１ａ、５３ａと、第２カバー５１ｂ、５３ｂとによって提供される。ひとつのカバー５１ｂ、５３ａは、複数のティース部４１ａ、４３ａを覆う部分を提供する。カバー５１ｂ、５３ａは、製造段階において複数の部分を連結している接続部５１ｃ、５３ｃを備える。接続部５１ｃ、５３ｃは、製造段階において切除される。
【００７４】
図１１に戻り、ステップ１９５ｅでは、内部コア４２を製造する。ステップ１９５ｅでは、内部コア４２にインシュレータ５２を装着する。ステップ１９５ｆでは、内部コア４２に相巻線を巻く。ステップ１９５ｆは、内部ブロック３２の巻線６２における複数の単位コイル６２ｕを同じ巻方向で巻く工程を提供する。ステップ１９５ｇでは、クランク形の内部ジャンパ線６２ｊを成形するための所要の長さをもつ素線を、内部ブロック３２の上で引き出す。引き出された素線は、未完成の中間体とも呼ばれる。ステップ１９５ｈでは、ステップ１９５ｇで引き出された素線をクランク形に成形する。ステップ１９５ｈは、複数の単位コイル６２ｕにわたる内部ジャンパ線６２ｊを、先端ブロック磁極３１ａおよび／または基端ブロック磁極３３ａを迂回するようにクランク形に成形する成形工程を提供する。ステップ１９５ｈは、隣接する２つの内部ブロック磁極３２ａの間にわたって内部ジャンパ線６２ｊを配置する工程を提供する。ステップ１９５ｈは、内部ジャンパ線６２ｊを一端または他端に向けて開いたＵ字形に成形する工程を提供する。ステップ１９５ｉでは、インシュレータ５２の接続部を除去する。接続部は、製造方法において、インシュレータ５２の複数の部分を互いに連結し、一体物として取り扱うことを可能とする。こうして、内部ブロック３２が製造される。
【００７５】
図１３は、内部コア４２の分解状態を模式的に示している。複数のコアシートは、リング部４２ｂと、ティース部４２ａとを提供する複数のコアシート４２ｅを有する。さらに、複数のコアシートは、ティース部４２ａだけを提供するコアシート４２ｆを有する。複数のコアシートの間には、接着剤４５（ＡＤＨ）が配置されている。複数のコアシート４２ｅ、４２ｆが接着されることにより、複数のコアシート４２ｅ、４２ｆの変形が抑制される。特に、接着は、径方向外側における複数のコアシート４２ｅ、４２ｆの剥がれを抑制する。
【００７６】
内部コア４２には、インシュレータ５２が装着される。インシュレータ５２は、内部コア４２の軸方向から装着される第１カバー５２ａと、第２カバー５２ｂとによって提供される。カバー５２ａ、５２ｂは、製造段階において複数の部分を連結している接続部５２ｃを備える。接続部５２ｃは、製造段階において切除される。
【００７７】
複数のコアシートは、コアシートを部分的に変形させるかしめ固定によって固定されてもよい。また、複数のコアシートは、ティース部を軸方向に貫通するリベットによるリベット固定によって固定されてもよい。これら多様な固定手法は、接着に代替して、または、接着に追加して使用することができる。
【００７８】
図１５は、ステップ１９５ｇにおいて、素線によって中間体を形成するための形成工程を示す。形成工程では、比較的長い内部ジャンパ線６２ｊを形成するための工程でもある。図中には、内部ブロック３２のうち、第１の連続巻線６２ａに関連する６番、９番、１２番の３つの内部ブロック磁極３２ａが図示されている。さらに、インシュレータ５２を提供する接続部５２ｃが図示されている。
【００７９】
保持工程では、製造装置７０によって、素線の中間体６９が引き出される。製造装置７０は、ひとつの単位コイル６２ｕを巻き終えると、ホルダ７０ａによって素線を抑える。製造装置７０は、ホルダ７０ａから素線を引き出す。製造装置７０は、フック７０ｂに掛けるように素線を引き回し、次の磁極３０ａに素線を巻く。フック７０ｂは、軸方向に関して内部ブロック３２から所定の距離だけ離れている。素線は、フック７０ｂを経由するように引き出される。この結果、フック７０ｂを経由する長い素線は、中間体６９を提供する。
【００８０】
図１６は、ステップ１９５ｈにおいて、中間体６９をクランク形に成形するための成形工程を示す。製造装置７０は、成形型７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、７０ｇを有する。製造装置７０は、これら成形型を利用して、中間体６９をクランク形に成形する。この結果、クランク形の内部ジャンパ線６２ｊが提供される。中間ブロック３２に設けられる複数の内部ジャンパ線６２ｊは、すべてクランク形である。
【００８１】
図１７は、内部ブロック３２の製造後の形状が示されている。接続部５２ｃは、除去されている。内部ジャンパ線６２ｊは、２つの単位コイル６２ｕの間を架橋するように配置されている。内部ジャンパ線６２ｊは、複数の部分（１）〜（９）を有する。
【００８２】
（１）内部ジャンパ線６２ｊは、先に巻かれる単位コイル６２ｕ１から、ステータ３０の一端に沿って延び出す第１の周方向延在部７１を有する。図示の例では、第１の周方向延在部７１は、円弧状である。第１の周方向延在部７１は、１２番の磁極から延び出している。第１の周方向延在部７１は、基端ブロック磁極３３ａの一端に沿って延びている。
【００８３】
（２）内部ジャンパ線６２ｊは、第１の周方向延在部７１から先端ブロック磁極３１ａと基端ブロック磁極３３ａとの間に向けて曲がる曲がり部７２を有する。
【００８４】
（３）内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａと基端ブロック磁極３３ａとの間を軸方向に延びる第１の軸方向延在部７３を有する。第１の軸方向延在部７３は、クランク形の一部を提供する。内部ジャンパ線６２ｊは、この第１の軸方向延在部７３において、先端ブロック磁極３１ａと基端ブロック磁極３３ａとの間を経由している。
【００８５】
（４）内部ジャンパ線６２ｊは、第１の軸方向延在部７３から、ステータ３０の他端に沿うように曲がる曲がり部７４を有する。曲がり部７４は、次に巻かれる単位コイル６２ｕ２へ向けて曲がっている。
【００８６】
（５）内部ジャンパ線６２ｊは、ステータ３０の他端に沿って延びる第２の周方向延在部７５を有する。第２の周方向延在部７５は、円弧状である。第２の周方向延在部７５は、先端ブロック磁極３１ａの他端に沿って延びている。
【００８７】
（６）内部ジャンパ線６２ｊは、第２の周方向延在部７５から先端ブロック磁極３１ａと、内部ブロック磁極３２ａとの間に向けて曲がる曲がり部７６を有する。
【００８８】
（７）内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａと、内部ブロック磁極３２ａとの間を軸方向に延びる第２の軸方向延在部７７を有する。第２の軸方向延在部７７は、クランク形の一部を提供する。内部ジャンパ線６２ｊは、この第２の軸方向延在部７７において、先端ブロック磁極３１ａと内部ブロック磁極３２ａとの間を経由している。先端ブロック３１と基端ブロック３３との組み合わせ位置に対応して、内部ジャンパ線６２ｊは、この第２の軸方向延在部７７において、基端ブロック磁極３３ａと内部ブロック磁極３２ａとの間を経由する場合がある。
【００８９】
（８）内部ジャンパ線６２ｊは、第２の軸方向延在部７７から、ステータ３０の一端に沿うように曲がる曲がり部７８を有する。曲がり部７８は、次に巻かれる単位コイル６２ｕ２へ向けて曲がっている。
【００９０】
（９）内部ジャンパ線６２ｊは、曲がり部７８から、次に巻かれる単位コイル６２ｕ２へ到達する第３の周方向延在部７９を有する。第３の端部は、円弧状である。図示の例では、第３の周方向延在部７９は、９番の磁極に到達している。
【００９１】
内部ジャンパ線６２ｊは、先に巻かれる単位コイル６２ｕ１と後に巻かれる単位コイル６２ｕ２との間を連続して接続している。図示の例では、単位コイル６２ｕ１の巻方向と単位コイル６２ｕ２の巻方向とが同じである。単位コイル６２ｕ１の巻方向と単位コイル６２ｕ２の巻方向とが逆であっても、内部ジャンパ線６２ｊは、少なくともひとつの軸方向延在部７３、７７を有する。
【００９２】
先端ブロック３１および基端ブロック３３は、それぞれが、内部ブロック３２の両端から組み合わせられる。このため、内部ブロック３２の内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａを迂回するために、軸方向延在部７３、７７を要する。言い換えると、内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａを迂回するために、クランク形に形成される。
【００９３】
連続巻線６２ａ、６２ｂの内部ジャンパ線６２ｊは、主としてステータ３０の一端に配置されている。内部ジャンパ線６２ｊは、ステータ３０の一端に位置する先端ブロック磁極３１ａを迂回するために、迂回部を有する。迂回部は、軸方向延在部７３、曲がり部７４、第２の周方向延在部７５、曲がり部７６、および第２の軸方向延在部７７を含む。このように、クランク形のジャンパ線６２ｊは、Ｕ字形の迂回部を有している。Ｕ字形の迂回部は、一端に向けて開いたＵ字形である。
【００９４】
代替的に、連続巻線６２ａ、６２ｂのジャンパ線６２ｊは、主としてステータ３０の他端に配置することができる。この場合、内部ジャンパ線６２ｊは、他端から端部ブロック磁極３３ａを迂回するように配置されたＵ字形の迂回部を有する場合がある。さらに、連続巻線６２ａの内部ジャンパ線６２ｊと、連続巻線６２ｂの内部ジャンパ線６２ｊとを、ステータ３０の一端と他端とに分散的に配置してもよい。
【００９５】
このように、内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａを含む端部ブロック磁極を迂回するように配置されたクランク形である。これにより、複数のジャンパ線と、複数のブロックとの間における干渉が抑制される。さらに、複数のジャンパ線が、ステータの一端および他端の上に分散的に配置される。さらに、内部ジャンパ線６２ｊは、Ｕ字形の迂回部を備えるように成形される。Ｕ字形の迂回部は、一端または他端に向けて開いている。これにより、内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック３１および基端ブロック３３を含む端部ブロックを迂回する。これにより、巻線方向を変更する必要がない。よって、端部から噛み合わせられる先端ブロック磁極３１ａまたは基端ブロック磁極３３ａを迂回する内部ジャンパ線６２ｊが提供される。
【００９６】
図１８は、複数のブロック３１、３２、３３の噛合せを示す側面図である。この図には、６番から１４番の磁極が図示されている。図示されるように、内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａを迂回するように配置されている。図示されている内部ジャンパ線６２ｊは、１１番の磁極と、１０番の磁極とを、１２番の磁極と、９番の磁極との間に位置づけることを可能とするように成形されている。
【００９７】
図１９は、インシュレータ５０が提供する巻線６０のためのボビンの形状を示している。図１９は、１０番の磁極における形状を示している。インシュレータ５０は、単位コイル６１ｕが配置されたコイルボビン５６を有する。コイルボビン５６は、ティース部４１ａの径方向外側を占めている。インシュレータ５０は、さらに、内部ジャンパ線６２ｊが保持されたジャンパボビン５７を有する。ジャンパボビン５７は、コイルボビン５６より径方向内側に配置されている。インシュレータ５０は、コイルボビン５６とジャンパボビン５７との間に、外フランジ５８を有する。外フランジ５８は、コイルボビン５６とジャンパボビン５７とを区画する。外フランジ５８は、単位コイル６１ｕが巻かれた後も、ジャンパ線６２ｊを収容する位置を提供するために貢献する。コイルボビン５６は、すべての磁極３０ａに形成されている。ジャンパボビン５７は、すべての磁極３０ａに形成されている。ジャンパボビン５７は、軸方向延在部７３、７７と接することがある磁極３０ａだけに形成されていてもよい。
【００９８】
図１１に戻り、ブロック工程１９５は、単位コイル６０ｕが巻かれるコイルボビン５６と、内部ジャンパ線６２ｊが保持されるジャンパボビン５７とをインシュレータ５０に成形する工程を備える。ジャンパボビン５７は、コイルボビン５６が成形された後に成形されてもよい。例えば、ジャンパボビン５７は、内部ジャンパ線６２ｊとの接触によって成形されてもよい。
【００９９】
図２０は、複数のブロック３１、３２、３３を組み合わせた状態を示している。内部ジャンパ線６２ｊは、ジャンパボビン５７の中に配置されている。ジャンパボビン５７は、内部ジャンパ線６２ｊを安定的に保持する。ジャンパボビン５７は、必ずしもすべての磁極において内部ジャンパ線６２ｊが挿入されるわけではない。使用されないジャンパボビン６２ｊは、単位コイル６０ｕの巻始め線を収容してもよい。この場合当該単位コイル６０ｕにおいては巻数を増やすことができる。また、同様に単位コイル６０ｕの巻終り線を収容しても良い。この場合特に固定部へ巻終り線を這いまわす際に他のジャンパ線をまたがなくても良いのでコイルの高さを減らすことができる。
【０１００】
複数のコア４１、４２、４３は、複数のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂにおいて、軸方向に積層的に配置されている。複数のコア４１、４２、４３は、複数のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂにおいて、磁気的にかつ機械的に密に結合している。複数のコア４１、４２、４３のそれぞれは、所属する複数のティース部と、所属するリング部との間で、磁気的にかつ機械的に連続している。さらに、複数のコア４１、４２、４３は、それぞれの結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃにおいて、磁気的にかつ機械的に結合している。
【０１０１】
例えば、結合部４１ｃは、リング部４２ｂおよびリング部４３ｂに対して径方向に対向することにより、磁気的に結合している。例えば、結合部４２ｃは、リング部４１ｂおよびリング部４３ｂに対して径方向に対向することにより、磁気的に結合している。また、結合部４３ｃは、リング部４１ｂおよびリング部４２ｂに対して径方向に対向することにより、磁気的に結合している。さらに、複数の結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃは、周方向に関して互いに対向することにより、磁気的に結合している。
【０１０２】
複数の結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃと、他のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂとの間には、径方向における隙間４６が形成されている。複数の結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃと、他のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂとは、部分的に接触していてもよい。複数の結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃと、他のリング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂとは、隙間４６において互いに離れている。隙間４６は、機械的に緩い結合をもたらす。隙間４６は、接着剤または巻線６０を固定するための樹脂によって満たされていてもよい。隙間４６が提供する緩い結合は、ステータ３０の振動周波数の変化をもたらす。よって、ステータ３０におけるジャンパ線６０ｊと、他の部分との間の共振が抑制される場合がある。さらに、緩い結合は、回転電機２０としての振動周波数にも変化をもたらす。よって、ロータ２６とステータ３０との間の共振、またはエンジンと回転電機２０との共振が抑制される場合がある。
【０１０３】
以上に述べた実施形態では、先端ブロック３１の先端ジャンパ線６１ｊは、ステータ３０の一端に配置される。基端ブロック３３の基端ジャンパ線６３ｊは、ステータ３０の他端に配置される。さらに、内部ブロック３２の内部ジャンパ線６２ｊは、先端ブロック磁極３１ａおよび／または基端ブロック磁極３３ａを迂回するようにクランク形に配置される。このため、複数のジャンパ線６１ｊ、６２ｊ、６３ｊと、複数のブロック３１、３２、３３との間における干渉が抑制される。さらに、複数のジャンパ線６１ｊ、６２ｊ、６３ｊがステータ３０の一端および他端の上に分散的に配置される。このため、ステータ３０の体格の大型化が抑制される。さらに、内部ジャンパ線６２ｊをクランク形に配置するだけの簡単な構成で、小型のステータ３０が形成される。
【０１０４】
内部ジャンパ線６２ｊは、ステータ３０の一端または他端から端部ブロック磁極を迂回するように配置されたＵ字形の迂回部を有する場合がある。この場合、単位コイル６２ｕの巻方向を変える必要がない。このため、巻線工程が高速に実行される。
【０１０５】
内部ジャンパ線６２ｊは、内部ブロック３２において、隣接する２つの内部ブロック磁極３２ａの間に延びている。内部ジャンパ線６２ｊは、クランク形であるから、同相における隣接する２つの磁極３０ａの間の距離より長い。先端ジャンパ線６１ｊは、先端ブロック３１において、１つの先端ブロック磁極３１ａを飛ばして位置する２つの先端ブロック磁極３１ａの間に延びている。このため、内部ジャンパ線６２ｊの長さと、先端ジャンパ線６１ｊの長さとの差が抑制される。基端ジャンパ線６３ｊは、基端ブロック３３において、１つの基端ブロック磁極３３ａを飛ばして位置する２つの基端ブロック磁極３３ａの間に延びている。このため、内部ジャンパ線６２ｊの長さと、基端ジャンパ線６３ｊの長さとの差が抑制される。これにより、相巻線の間における抵抗成分の差、および／または誘導成分の差が抑制される。
【０１０６】
インシュレータ５０は、コイルボビン５６と、ジャンパボビン５７とを提供する。ジャンパボビン５７は、ジャンパ線６２ｊの形状、およびステータ３０における位置を安定化する。ジャンパボビン５７は、ジャンパ線６２ｊを安定的に保持するために貢献する。
【０１０７】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、ひとつの相巻線は、２つの連続巻線を有する。例えば、Ｘ相巻線６１は、２つの連続巻線６１ａ、６１ｂを有する。ひとつの相巻線は、２つ以上複数の連続巻線を備えることができる。この実施形態では、ひとつの相巻線は、３つの連続巻線２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃを有する。
【０１０８】
図２１において、Ｘ相巻線６１が図示されている。他の相巻線も同様である。Ｘ相巻線６１は、３つの連続巻線２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃを有する。ひとつの連続巻線は、２つの単位コイル６１ｕを有する。例えば、連続巻線２６１ａは、２つの単位コイル６１ｕと、２つのエンド線６０ｅと、ひとつの先端ジャンパ線６１ｊとを有する。この連続巻線２６１ａは、２つの単位コイル６１ｕにわたって巻かれた連続線によって提供されている。
【０１０９】
連続巻線２６１ｂと連続巻線２６１ｃとは、並列接続されている。この並列回路は、中性点電極６４に接続されている。連続巻線２６１ａは、連続巻線２６１ｂと連続巻線２６１ｃとの並列回路に対して直列に接続されている。連続巻線２６１ａは、出力電極６５に接続されている。連続巻線２６１ａは、出力電極６５と、上記並列回路との間に配置されている。
【０１１０】
３つの連続巻線の間には、これらを直列に接続する相内接合部２６１ｐが設けられている。相内接合部２６１ｐは、素線間の直接的な接続、または電極によって提供することができる。この実施形態でも、ひとつの相巻線は、複数の接合部６８を有する。
【０１１１】
この実施形態によると、先行する実施形態とは異なる回路が得られる。異なる回路は、異なる出力特性を示す。よって、求められる出力特性に適合するように、複数の単位コイル６１ｕの電気的な接続関係を調節できる。ひとつの連続巻線は、複数の単位コイルを備えることができる。さらに、複数の連続巻線に含まれる単位コイルの数は、ひとつの相巻線に属する複数の連続巻線の間で異なっていてもよい。
【０１１２】
第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、インシュレータ５０は、接続部５１ｃ、５２ｃ、５３ｃを有する。これに代えて、複数の磁極３０ａごとに独立のボビンを形成してもよい。また、上記実施形態では、製造方法において、内部ジャンパ線６２ｊの中間体６９を製造するために、ホルダ７０ａを使って素線を押さえている。これに代えて、製造装置７０は、素線を引っ掛けてもよい。
【０１１３】
図２２において、内部ブロック３２は、複数の磁極３２ａのそれぞれにおいて組み立てられたインシュレータ５２を有する。インシュレータ５２は、複数の磁極３２ａのそれぞれにおいて、ボビン３５２ｅ、３５２ｆ、３５２ｆを提供している。これらボビン３５２ｅ、３５２ｆ、３５２ｆは、製造段階において互いに連結されることがない。これらボビン３５２ｅ、３５２ｆ、３５２ｆは、複数の磁極３２ａのそれぞれにおいて、他から独立して組み立てられている。よって、この実施形態によると、接続部を除去する工程なしで、ステータ３０を製造することができる。
【０１１４】
さらに、製造装置７０は、フック３７０ｈを備える。フック３７０ｈは、第１の連続巻線６２ａを形成するための巻線工程の中における内部ジャンパ線６２ｊを形成するための中間段階で使用される。フック３７０ｈは、素線を引っ掛けることによって、素線を保持することができる。製造装置７０は、フック３７０ｈは、例えば、１２番のティースへの巻線を完了した後に、素線を引っ掛ける。フック３７０ｈは、中間体６９を形成するために使用される。
【０１１５】
この実施形態によると、素線をフック３７０ｈに引っ掛けることによって、中間体６９を製造することができる。中間体６９は、例えば、１２番のティースに巻線するための素線の移動範囲を、巻線を完了した後に、フック３７０ｈと、フック７０ｂとを経由するように変更することによって製造される。よって、中間体６９は、巻線工程における素線の移動範囲を変えるだけで製造することができる。
【０１１６】
他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、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。
【０１１７】
上記実施形態は、電動機または発電機として機能することができる電動発電機を提供する。これに代えて、この開示は、電動機または発電機を提供してもよい。また、ステータ３０が提供する磁極３０ａの数は、１８に限られない。磁極３０ａの数は、求められる性能に応じて１２、２４などに設定することができる。同様に、ロータ２６の磁極数も任意に設定することができる。例えば、三相である場合は、３ｎ（ｎは自然数）とすることができる。さらに、ロータ２６の磁極数に対応して、隣接するステータ３０のティースの角度を、適宜変更し、互いに等間隔としなくても良い。さらに、ロータ２６の磁極数とステータ３０の磁極数とは、変則的に対応付けられてもよく、例えば、１６Ｐ−１８Ｓといった設定も可能である。
【０１１８】
上記実施形態は、３つのブロック３１、３２、３３を備えるステータ３０を提供する。これに代えて、この開示は、３、４、５など、３以上のブロックを備えるステータ３０を提供してもよい。例えば、ステータ３０が４つのブロックを備える場合、先端ブロックと、２つの内部ブロックと、基端ブロックとが積層的に配置される。さらに、例えば、内部ブロック３２は、３つの磁極３０ａを含む第１ブロックと、３つの磁極３０ａを含む第２ブロックとを備えていてもよい。ブロックの数は、巻線作業の容易さ、ジャンパ線６０ｊの成形作業の容易さに応じて設定される。
【０１１９】
上記実施形態では、製造装置７０によって中間体６９をクランク形に成形している。これに代えて、中間体６９は、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａによってクランク形に成形されてもよい。また、中間体６９は、ジャンパボビン５７によって成形されてもよい。いずれにおいても、中間体６９は、先端ブロック磁極３１ａおよび基端ブロック磁極３３ａを迂回するようにクランク形の内部ジャンパ線６２ｊに成形される。
【０１２０】
上記実施形態では、リング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂと結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃとの間における隙間４６が、緩い結合を提供している。これに代えて、リング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂと結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃとを圧入によって接触させ、堅い結合を提供してもよい。また、リング部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂと結合部４１ｃ、４２ｃ、４３ｃとを、接着剤または溶接など接合手段を用いて接合してもよい。
【０１２１】
上記実施形態では、先端ブロック３１と基端ブロック３３とを軸方向に関して対称的に構成している。これに代えて、先端ブロック３１および基端ブロック３３によって提供される２つの端部ブロックは、それぞれ異なる構成をもつことができる。例えば、先端ブロック３１だけを磁極間距離ＲＤとして、基端ブロック３３は、磁極間距離ＲＳとしてもよい。例えば、内部ジャンパ線６２ｊが配置する位置だけにジャンパボビン５７を配置してもよい。例えば、２つの端部ブロックの一方だけ（先端ブロック３１）にジャンパボビン５７を形成してもよい。
【０１２２】
上記実施形態では、厚さＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３は、等しくない。これに代えて、厚さＴ４１、Ｔ４２、Ｔ４３は、互いに等しくてもよい。複数の単位コイル６０ｕは、相毎に直列のみで接続されていてもよい。複数の単位コイル６０ｕは、相毎に並列のみで接続されていてもよい。並列接続されている単位コイル６０ｕの数は成立可能な範囲で任意である。上記実施形態では、素線は、アルミ系の金属によって提供されている。これに代えて、銅系の金属など巻線として利用できる多様な材料によって提供されてもよい。
【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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