(57)【要約】【課題】回転電機の小型化を図る。【解決手段】回転電機１０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に４つの並列回路Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗをそれぞれ有するように４つのコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線４１と、同相の並列回路を構成する４つのコイルを、回転子２０の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された２つのスロット３１に２つずつ分けて収容する複数のスロット３１を備えた固定子鉄心３２と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線と、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルを各々収容する複数のスロットを備えた固定子鉄心と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記固定子巻線は、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルのそれぞれの巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において等間隔に配置されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記固定子巻線は、
前記一のスロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルのうち、一の前記並列回路を構成する前記コイルが他の前記並列回路を構成する前記コイルの前記巻き始め位置で当該コイルと前記固定子鉄心の径方向に重なるように層が変更されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
複数の磁極を備えた回転子をさらに有し、
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが、前記回転子の前記磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された２以上の前記スロットにそれぞれ収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが前記固定子鉄心の径方向に沿って順に代わりつつ各スロットに収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記固定子巻線は、
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に４つの前記並列回路をそれぞれ有するように前記複数のコイルが並列に接続されて構成され、
各相において、同相の前記並列回路を構成する４つの前記コイルが回転子の磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された２つの前記スロットに２つずつ収容され、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２つの前記コイルのそれぞれの巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において１８０°間隔に配置され、
前記一のスロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２つの前記コイルのうち、一方の前記並列回路を構成する前記コイルが他方の前記並列回路を構成する前記コイルの前記巻き始め位置で当該コイルと前記固定子鉄心の径方向に重なるように層が変更されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
回転電機の固定子鉄心に装着される固定子巻線であって、
各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成され、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが前記固定子鉄心の各スロットに各々収容されるように構成されている
ことを特徴とする固定子巻線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、回転電機及び固定子巻線に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、Ｕ字型の電気導体である複数のセグメントを固定子鉄心の各スロットへ挿入した後セグメント同士を直列に接合することで、１相分の波巻巻線を構成した車両用交流発電機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記車両用交流発電機において小型化を図る場合、装置構成の更なる最適化が要望される。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることが可能な回転電機及び固定子巻線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線と、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルを各々収容する複数のスロットを備えた固定子鉄心と、を有する回転電機が適用される。
【０００７】
また、本発明のさらに別の観点によれば、回転電機の固定子鉄心に装着される固定子巻線であって、各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成され、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが前記固定子鉄心の各スロットに各々収容されるように構成されている固定子巻線が適用される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転電機の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る回転電機の全体構成の一例を表す縦断面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ断面による横断面図である。
【図３】固定子巻線の並列回路の構成の一例を表す回路図である。
【図４】Ｕ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図５】Ｖ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図６】Ｗ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図７】第１変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図８】第２変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図９】第３変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図１０】第４変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図１１】第５変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図１２】第６変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【図１３】第７変形例のＵ相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
＜１．回転電機の全体構成＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態に係る回転電機１０の全体構成の一例について説明する。回転電機１０は、モータ又は発電機として使用される。
【００１２】
図１及び図２に示すように、回転電機１０は、回転子２０と、固定子３０と、フレーム１１と、負荷側ブラケット１２と、反負荷側ブラケット１４と、負荷側軸受１３と、反負荷側軸受１５と、エンコーダ１７とを有する。
【００１３】
なお、本明細書において「負荷側」とは回転電機１０に対して負荷が取り付けられる方向、すなわちこの例ではシャフト１６が突出する方向（図１中右側、図２中紙面の手前側）を指し、「反負荷側」とは負荷側の反対方向、すなわちこの例では回転電機１０に対してエンコーダ１７が配置される方向（図１中左側、図２中紙面の奥側）を指す。
【００１４】
固定子３０は、筒状のフレーム１１の内周に設けられている。回転子２０は、固定子３０の内周側に配置されている。回転子２０は、シャフト１６を備えている。
【００１５】
負荷側ブラケット１２は、フレーム１１の負荷側に設けられ、反負荷側ブラケット１４は、フレーム１１の反負荷側に設けられる。負荷側ブラケット１２の負荷側端部には、ダストシール１８が設けられている。このダストシール１８により、回転電機１０内への異物の侵入が抑制される。
【００１６】
負荷側軸受１３は、負荷側ブラケット１２に設けられ、反負荷側軸受１５は、反負荷側ブラケット１４に設けられる。シャフト１６は、負荷側軸受１３と反負荷側軸受１５により、回転軸心ＡＸ周りに回転自在に支持されている。
【００１７】
なお、本明細書において「軸方向」とは上記回転軸心ＡＸに沿った方向、「周方向」とは回転軸心ＡＸ周りの周方向、「径方向」とは回転軸心ＡＸを中心とする径方向である。
【００１８】
シャフト１６の負荷側軸受１３と回転子２０との間には、負荷側側板８が取り付けられ、シャフト１６の反負荷側軸受１５と回転子２０との間には、反負荷側側板９が取り付けられている。これら負荷側側板８及び反負荷側側板９により、回転子２０の軸方向の移動が規制される。また、シャフト１６の負荷側側板８と負荷側軸受１３との間には、位置決め用側板７が取り付けられている。エンコーダ１７はシャフト１６の反負荷側端部に設けられている。エンコーダ１７はシャフト１６の回転位置を検出する。
【００１９】
なお、この例では、回転電機１０がエンコーダ１７を有する構成としたが、エンコーダ以外の回転位置検出手段（レゾルバ等）を有してもよいし、エンコーダ１７を有しない構成としてもよい。
【００２０】
図２に示すように、回転子２０は、回転子鉄心２２と複数の永久磁石２３とを有する。回転子鉄心２２は、シャフト１６の外周面に取り付けられ、固定子３０の内周面と径方向に磁気的空隙を介して対向配置されている。複数（この例では１６）の永久磁石２３は、回転子鉄心２２に１極ごとにＶ字状に埋設され、回転子鉄心２２の周方向に複数極（この例では８極）の磁極を形成している。回転子鉄心２２には、貫通穴２１が形成されており、回転子鉄心２２は、貫通穴２１がシャフト１６と嵌合することで、シャフト１６の外周面に固定される。
【００２１】
なお、この例では、回転子２０を、永久磁石２３が回転子鉄心２２にＶ字状に埋設された構成としたが、永久磁石２３が回転子鉄心２２に径方向に沿ってＩ字状に埋設された構成としてもよい。また、この例では、回転子２０を、永久磁石２３が回転子鉄心２２に埋設された、いわゆるＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）型の構成としたが、永久磁石２３が回転子鉄心２２の表面に設けられた、いわゆるＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）型の構成としてもよい。
【００２２】
図２に示すように、固定子３０は、全周に亘って複数（この例では４８）のスロット３１が配列された略円環状の固定子鉄心３２と、複数のスロット３１に波巻方式で装着された固定子巻線４１とを有する。図１に示すように、固定子鉄心３２の反負荷側端面には、固定子巻線４１を構成する複数のコイルが結線処理された結線部４４が配置されている。結線部４４には、図示しないリード線を介して図示しない外部電源が接続されており、外部電源からリード線及び結線部４４を介して固定子巻線４１への給電が行われる。
【００２３】
固定子鉄心３２は、内周側に横断面形状が略矩形状の複数のティース部３４を備える。スロット３１は、隣り合うティース部３４，３４の間に形成されている。固定子巻線４１は、複数のスロット３１に波巻方式で装着されるとともに、適宜のモールド樹脂により一体的に樹脂成形され固められている。なお、樹脂成形はされなくてもよい。また、固定子鉄心３２は複数の鉄心片（いわゆる分割コア）で構成されてもよい。
【００２４】
なお、上記で説明した回転電機１０の構成は一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、上記では回転電機のスロットコンビネーションが８極４８スロットである場合を一例として説明したが、その他のスロットコンビネーションとしてもよい。
【００２５】
＜２．固定子巻線の並列回路の構成＞
【００２６】
次に、図３を参照しつつ、固定子巻線４１の並列回路構成の一例について説明する。
【００２７】
図３に示すように、固定子巻線４１は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に２以上（本実施形態では４）の並列回路Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗをそれぞれ有するように、複数のコイルが並列に接続されて構成されている。すなわち、Ｕ相の固定子巻線４１は、４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を有している。Ｖ相の固定子巻線４１は、４つの並列回路Ｌｖをそれぞれ構成する４つのコイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を有している。Ｗ相の固定子巻線４１は、４つの並列回路Ｌｗをそれぞれ構成する４つのコイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を有している。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルは、それぞれ巻き始め側が前述の結線部４４に接続され、巻き終わり側が中性点Ｎに接続される。
【００２８】
なお、図３では回路構成がＹ結線である場合を一例として図示したが、例えばΔ結線やＹ−Δ結線等の回路構成としてもよい。
【００２９】
＜３．固定子巻線を構成するコイルの配置構成＞
【００３０】
次に、図４〜図６を参照しつつ、固定子巻線４１を構成するコイルの配置構成の一例について説明する。なお、以下の説明では、回転子２０の磁極ごとに対応して割り当てられる各相のスロット３１の数を毎相毎極スロット数ｑ、各相の並列回路の数を並列回路数ｚ、定数ｎ、回転子２０の磁極の数の半分（極数／２）を極対数ｐとして説明する。定数ｎは、ｚ≦ｐの場合は１以上且つ上記毎相毎極スロット数ｑ以下の整数（１≦ｎ≦ｑ）、ｚ＞ｐの場合は１以上且つｐｑ／ｚ以下の整数（１≦ｎ≦ｐｑ／ｚ）である。
【００３１】
固定子巻線４１は、毎相毎極スロット数ｑが並列回路数ｚより小さくなるように（ｑ＜ｚ）、言い換えると、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数が２以上（ｚ／ｑ個）となるように構成される。また、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成する２以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置が、周方向において等間隔に配置されるように構成される。具体的には、２以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐの場合は３６０°×（ｎ／ｚ）であらわされる機械角ごとに配置され、ｚ＞ｐの場合は３６０°×（ｎ／ｐ）であらわされる機械角ごとに配置される。さらに、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成する２以上のコイルのうち、１つの並列回路を構成するコイルは、他の並列回路を構成するコイルの巻き始め位置で当該コイルと径方向に重なるように層（ターン数）が変更される。
【００３２】
また、固定子巻線４１は、毎相毎極スロット数ｑが２以上、すなわち、同相の並列回路を構成する２以上のコイルが、回転子２０の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された２以上のスロット３１にそれぞれ収容されるように、構成されている。さらに、固定子巻線４１は、同相の並列回路を構成する２以上のコイルが径方向に沿って順に代わりつつ各スロット３１に収容されるように、構成されている。
【００３３】
前述のように、回転電機１０は、回転子２０の磁極の数が８、固定子３０のスロット３１の数が４８で、８Ｐ４８Ｓのスロットコンビネーションを有しているので、毎相毎極スロット数ｑは２となる。また、並列回路数ｚは４、極対数ｐは４である。したがって、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は２（ｚ／ｑ）となる。また、ｚ≦ｐで定数ｎは１≦ｎ≦ｑとなるため、例えば定数ｎを２とした場合、１つのスロット３１に収容される２つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、機械角で１８０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは１８０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を半周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。以下、毎相毎極スロット数ｑ＝２、並列回路数ｚ＝４、定数ｎ＝２である場合の各相のコイルの配置構成の具体例について説明する。
【００３４】
（３−１．Ｕ相コイルの配置構成の具体例）
図４は、Ｕ相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心３２の複数のスロット３１に収容されるＵ相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、Ｕ相の固定子巻線４１は４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を備える。
【００３５】
図４において、コイルＵ１は、１ターン目においてＮｏ．４８のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１９のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ３の巻き始め位置であるＮｏ．２４のスロットでターン数が増加し、２ターン目において収容方向が交互に変更されながらＮｏ．２４、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．４３のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルＵ１の巻き始め位置であるＮｏ．４８のスロットでターン数が増加し、３ターン目において同様にＮｏ．４８、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１９のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ３の巻き始め位置であるＮｏ．２４のスロットでターン数が増加し、４ターン目において同様にＮｏ．２４、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．４３のスロットにそれぞれ収容される。その後、５ターン目、６ターン目、７ターン目、８ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルＵ１の巻き始め位置であるＮｏ．４８のスロットでターン数が増加し、９ターン目においてＮｏ．４８、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１２のスロットにそれぞれ収容され、Ｎｏ．１９のスロットが巻き終わり位置となる。
【００３６】
コイルＵ２は、コイルＵ１と隣接するスロット３１に収容される。コイルＵ２は、１ターン目においてＮｏ．１のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１８のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ４の巻き始め位置であるＮｏ．２５のスロットでターン数が増加し、２ターン目において収容方向が交互に変更されながらＮｏ．２５、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３７、Ｎｏ．４２のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルＵ２の巻き始め位置であるＮｏ．１のスロットでターン数が増加し、３ターン目において同様にＮｏ．１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１８のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ４の巻き始め位置であるＮｏ．２５のスロットでターン数が増加し、４ターン目において同様にＮｏ．２５、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３７、Ｎｏ．４２のスロットにそれぞれ収容される。その後、５ターン目、６ターン目、７ターン目、８ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルＵ２の巻き始め位置であるＮｏ．１のスロットでターン数が増加し、９ターン目においてＮｏ．１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１３のスロットにそれぞれ収容され、Ｎｏ．１８のスロットが巻き終わり位置となる。
【００３７】
コイルＵ３は、コイルＵ１と同一のスロット３１に収容される。コイルＵ３は、１ターン目においてＮｏ．２４のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．４３のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ１の巻き始め位置であるＮｏ．４８のスロットでターン数が増加し、２ターン目において収容方向が交互に変更されながらＮｏ．４８、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１９のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルＵ３の巻き始め位置であるＮｏ．２４のスロットでターン数が増加し、３ターン目において同様にＮｏ．２４、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．４３のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ１の巻き始め位置であるＮｏ．４８のスロットでターン数が増加し、４ターン目において同様にＮｏ．４８、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１９のスロットにそれぞれ収容される。その後、５ターン目、６ターン目、７ターン目、８ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルＵ３の巻き始め位置であるＮｏ．２４のスロットでターン数が増加し、９ターン目においてＮｏ．２４、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３６のスロットにそれぞれ収容され、Ｎｏ．４３のスロットが巻き終わり位置となる。
【００３８】
コイルＵ４は、コイルＵ３と隣接するスロット３１に収容されると共に、コイルＵ２と同一のスロット３１に収容される。コイルＵ４は、１ターン目においてスロットＮｏ．２５のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３７、Ｎｏ．４２のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ２の巻き始め位置であるＮｏ．１のスロットでターン数が増加し、２ターン目において収容方向が交互に変更されながらＮｏ．１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１８のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルＵ４の巻き始め位置であるＮｏ．２５のスロットでターン数が増加し、３ターン目において同様にＮｏ．２５、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３７、Ｎｏ．４２のスロットにそれぞれ収容される。コイルＵ２の巻き始め位置であるＮｏ．１のスロットでターン数が増加し、４ターン目において同様にＮｏ．１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１８のスロットにそれぞれ収容される。その後、５ターン目、６ターン目、７ターン目、８ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルＵ３の巻き始め位置であるＮｏ．２５のスロットでターン数が増加し、９ターン目においてＮｏ．２５、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３７のスロットにそれぞれ収容され、Ｎｏ．４２のスロットが巻き終わり位置となる。
【００３９】
以上により、Ｕ相の４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が、周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＵ１，Ｕ２とコイルＵ３，Ｕ４の２組に分けて２つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ３のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置され、同様に同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ２，Ｕ４のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ３は、コイルＵ１がコイルＵ３の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＵ３がコイルＵ１の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ２，Ｕ４は、コイルＵ２がコイルＵ４の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＵ４がコイルＵ２の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルＵ１，Ｕ３が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．４８、Ｎｏ．２４等）では、コイルＵ１，Ｕ３が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルＵ２，Ｕ４が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．１、Ｎｏ．２５等）では、コイルＵ２，Ｕ４が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。
【００４０】
（３−２．Ｖ相コイルの配置構成の具体例）
図５は、Ｖ相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心３２の複数のスロット３１に収容されるＶ相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、Ｖ相の固定子巻線４１は４つの並列回路Ｌｖをそれぞれ構成する４つのコイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を備える。
【００４１】
図５において、コイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の配置構成は、前述の図４に示すコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の配置構成を周方向にスロット数１６だけ移動させた配置構成であり、それ以外は同じであるので説明を省略する。これにより、Ｖ相の４つの並列回路Ｌｖをそれぞれ構成する４つのコイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が、周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＶ１，Ｖ２とコイルＶ３，Ｖ４の２組に分けて２つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＶ１，Ｖ３のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置され、同様に同じスロット３１に収容される２つのコイルＶ２，Ｖ４のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＶ１，Ｖ３は、コイルＶ１がコイルＶ３の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＶ３がコイルＶ１の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット３１に収容される２つのコイルＶ２，Ｖ４は、コイルＶ２がコイルＶ４の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＶ４がコイルＶ２の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルＶ１，Ｖ３が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．１６、Ｎｏ．４０等）では、コイルＶ１，Ｖ３が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルＶ２，Ｖ４が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．１７、Ｎｏ．４１等）では、コイルＶ２，Ｖ４が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。
【００４２】
（３−３．Ｗ相コイルの配置構成の具体例）
図６は、Ｗ相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心３２の複数のスロット３１に収容されるＷ相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、Ｗ相の固定子巻線４１は４つの並列回路Ｌｗをそれぞれ構成する４つのコイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を備える。
【００４３】
図６において、コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４の配置構成は、前述の図４に示すコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の配置構成を周方向にスロット数８だけ移動させた配置構成であり、それ以外は同じであるので説明を省略する。これにより、Ｗ相の４つの並列回路Ｌｗをそれぞれ構成する４つのコイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が、周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＷ１，Ｗ２とコイルＷ３，Ｗ４の２組に分けて２つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＷ１，Ｗ３のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置され、同様に同じスロット３１に収容される２つのコイルＷ２，Ｗ４のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＷ１，Ｗ３は、コイルＷ１がコイルＷ３の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＷ３がコイルＷ１の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット３１に収容される２つのコイルＷ２，Ｗ４は、コイルＷ２がコイルＷ４の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルＷ４がコイルＷ２の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルＷ１，Ｗ３が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．８、Ｎｏ．３２等）では、コイルＷ１，Ｗ３が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルＷ２，Ｗ４が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．９、Ｎｏ．３３等）では、コイルＷ２，Ｗ４が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。
【００４４】
なお、以上では一例として各コイルのターン数が９である場合について説明したが、ターン数は９に限定されるものではなく、回転電機の要求仕様、性能等に応じて適宜のターン数に設定される。
【００４５】
＜４．第１実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の回転電機１０は、各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線４１と、同相の並列回路を構成する２以上のコイルを各々収容する複数のスロット３１を備えた固定子鉄心３２と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００４６】
すなわち、固定子巻線４１を波巻方式で固定子鉄心３２に装着すると、その他の分布巻方式に比べてコイルエンドを小さくすることができる。また、固定子巻線４１が各相に２以上の並列回路を有する場合、直列回路の場合に比べてインバータ等の外部機器も含めた電気回路構成を小型化できる。本実施形態では、複数のスロット３１の各々に、同相の並列回路を構成する２以上のコイルを各々収容することにより、並列回路を有する固定子巻線４１を波巻方式で固定子鉄心３２に装着させた回転電機１０を実現できる。したがって、回転電機１０の小型化が可能となる。
【００４７】
また、本実施形態では特に、固定子巻線４１は、１つのスロット３１に収容される、同相の並列回路を構成する２以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置が周方向において等間隔に配置されるように構成されている。
【００４８】
これにより、各並列回路をそれぞれ構成する各コイルの各ターンにおける巻き量（巻き長さ）を略均一化することができる。したがって、各ターンにおける巻き量の相違に起因する並列回路同士の定数アンバランス（インダクタンス、インピーダンス、電流値等のアンバランス）が生じるのを抑制できる。
【００４９】
また、本実施形態では特に、固定子巻線４１は、上記１つのスロットに収容される、同相の並列回路を構成する２以上のコイルのうち、１つの並列回路を構成するコイルが他の並列回路を構成するコイルの巻き始め位置で当該コイルと径方向に重なるように層（ターン数）が変更されるように、構成されている。これにより、次の効果を奏する。
【００５０】
例えば、固定子巻線４１を各磁極ごとにターン数を変更させる構成とした場合、並列回路数の選択に制限が生じたり、ターン数とスロット数等によっては並列回路を構成するために径方向の最外周と最内周との間でバイパス回路を設ける必要が生じる場合がある。
【００５１】
本実施形態によれば、各並列回路を構成するコイルが他のコイルの巻き始め位置ごとにターン数を増加させていく構成とすることできるので、上記のようにバイパス回路を設けることなく任意の並列回路数を選択することが可能となる。したがって、設計の自由度を向上できると共に、コイルエンドの小型化に寄与できる。
【００５２】
また、本実施形態では特に、回転電機１０が複数の磁極を備えた回転子２０を有し、固定子巻線４１は、同相の並列回路を構成する２以上のコイルが、回転子２０の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された２以上のスロット３１にそれぞれ収容されるように、構成されている。
【００５３】
これにより、並列回路数を増やすことができるので、回転電機１０のさらなる小型化を図ることができる。また、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がるので、設計の自由度をさらに向上できる。
【００５４】
また、本実施形態では特に、固定子巻線４１は、同相の並列回路を構成する２以上のコイルが固定子鉄心３２の径方向に沿って順に代わりつつ各スロット３１に収容されるように、構成されている。これにより、次の効果を奏する。
【００５５】
例えば、スロット３１内で２つの並列回路を構成するコイル（例えばコイルＵ１とＵ２、コイルＵ３とＵ４）が径方向外側と内側に分けて積層される構成とした場合、外側の並列回路と内側の並列回路との間でスロット漏れ磁束に起因する定数アンバランス（インダクタンス、インピーダンス、電流値等のアンバランス）が発生する可能性がある。このような定数アンバランスの発生は、回転電機の特性の低下や振動、騒音の原因となりうる。
【００５６】
本実施形態によれば、スロット３１内で２つの並列回路を構成するコイルが交互に代わりながら積層されるので、上記の並列回路同士の定数アンバランスを解消できる。したがって、回転電機１０の特性の低下や振動、騒音の発生等を防止できる。
【００５７】
また、本実施形態では特に、固定子巻線４１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に４つの並列回路Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗをそれぞれ有するように複数のコイルが並列に接続されて構成され、Ｕ相（Ｖ相、Ｗ相も同様）において、４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が回転子２０の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＵ１，Ｕ３とコイルＵ２，Ｕ４に分けて２つずつ収容され、上記１つのスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ３（コイルＵ２，Ｕ４）のそれぞれの巻き始め位置が固定子鉄心３２の周方向において１８０°間隔に配置され、上記１つのスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ３（コイルＵ２，Ｕ４）のうち、一方のコイルＵ１（Ｕ２）が他方のコイルＵ３（Ｕ４）の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される、ように構成されている。これにより、次の効果を奏する。
【００５８】
すなわち、一般に並列回路数は多くなるほど、回転電機１０のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度を向上できる。その一方で、並列回路数が多すぎると固定子巻線４１の製造過程において一体化が難しくなり、製作性が低下する。本実施形態では各相の並列回路数ｚを４とすることにより、上記の小型化及び設計の自由度の向上について一定の効果を得つつ、並列回路数ｚが多くなりすぎることを回避して製作性についても確保できる。また、毎相毎極スロット数ｑを２とすることにより、体格や強度、出力（回転数やトルク）等において、例えば電気自動車（ＥＶ）の回転電機として使用する場合の要求にマッチした特性を持たせることが可能である。したがって、電気自動車（ＥＶ）の用途に好適な回転電機を実現できる。
【００５９】
＜５．コイルの配置構成の変形例＞
なお、開示の実施形態におけるコイルの配置構成は、以上述べた構成に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例について説明する。なお、以下では一例としてコイルのターン数が９である場合について説明するが、前述のようにターン数は９に限定されるものではなく、回転電機の要求仕様、性能等に応じて適宜変更される。
【００６０】
（５−１．ｑ＝２、ｚ＝８、ｎ＝１、ｐ＝４である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝２、各相の並列回路数ｚ＝８、定数ｎ＝１（ｚ＞ｐのため１≦ｎ≦ｐｑ／ｚとなる）、極対数ｐ＝４とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は４（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される４つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ＞ｐのため機械角で９０°（３６０°×（ｎ／ｐ））ごとに配置される。したがって、各コイルは９０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を１／４周（ｎ／ｐ周）するごとに、ターン数が増加する。
【００６１】
図７に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００６２】
本変形例では、Ｕ相の固定子巻線４１は８つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する８つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６，Ｕ７，Ｕ８を備える。
【００６３】
図７に示すように、Ｕ相の８つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する８つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６，Ｕ７，Ｕ８が、周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＵ１，Ｕ２、コイルＵ３，Ｕ４、コイルＵ５，Ｕ６、コイルＵ７，Ｕ８の４組に分けて２つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ７のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において９０°間隔に配置され、同様に同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ８のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において９０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ７は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ８は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。
【００６４】
以上の結果、コイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ７が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．４８、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．２４、Ｎｏ．３６等）では、コイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ７が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばＮｏ．４８のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ７，Ｕ５，Ｕ３・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．１２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ３，Ｕ１，Ｕ７，Ｕ５・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．２４のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ５，Ｕ３，Ｕ１，Ｕ７・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．３６のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ７，Ｕ５，Ｕ３，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【００６５】
また、コイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ８が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．１、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３７等）では、コイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ８が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばＮｏ．１のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ２，Ｕ８，Ｕ６，Ｕ４・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．１３のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ４，Ｕ２，Ｕ８，Ｕ６・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．２５のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ６，Ｕ４，Ｕ２，Ｕ８・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．３７のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ８，Ｕ６，Ｕ４，Ｕ２・・・の順番で収容される。
【００６６】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を８とすることで、回転電機１０のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。
【００６７】
（５−２．ｑ＝１、ｚ＝４、ｎ＝１、ｐ＝８である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝１、各相の並列回路数ｚ＝４、定数ｎ＝１（ｚ≦ｐのため１≦ｎ≦ｑとなる）、極対数ｐ＝８とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は４（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される４つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐのため機械角で９０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは９０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を１／４周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は１６極４８スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００６８】
図８に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００６９】
前述のように、Ｕ相の固定子巻線４１は４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を備える。
【００７０】
図８に示すように、Ｕ相の４つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、単独のスロット３１に全て収容される。また、同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において９０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．４８、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．２４、Ｎｏ．３６等）では、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばＮｏ．４８のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ２・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．１２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ２，Ｕ１，Ｕ４，Ｕ３・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．２４のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ３，Ｕ２，Ｕ１，Ｕ４・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．３６のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ４，Ｕ３，Ｕ２，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【００７１】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
（５−３．ｑ＝２、ｚ＝６、ｎ＝２、ｐ＝６である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝２、各相の並列回路数ｚ＝６、定数ｎ＝２（ｚ≦ｐのため１≦ｎ≦ｑとなる）、極対数ｐ＝６とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は３（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される３つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐのため機械角で１２０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは１２０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を１／３周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は１２極７２スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００７３】
図９に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００７４】
Ｕ相の固定子巻線４１は６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する４つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６を備える。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００７５】
図９に示すように、Ｕ相の６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が、周方向に連続して配置された２つのスロット３１にコイルＵ１，Ｕ２、コイルＵ３，Ｕ４、コイルＵ５，Ｕ６の３組に分けて２つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１２０°間隔に配置され、同様に同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１２０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。
【００７６】
以上の結果、コイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．７２、Ｎｏ．２４、Ｎｏ．４８等）では、コイルＵ１，Ｕ３，Ｕ５が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばＮｏ．７２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ５，Ｕ３・・・の順番で収容される。Ｎｏ．２４のスロットでは、コイルＵ３，Ｕ１，Ｕ５・・・の順番で収容される。Ｎｏ．４８のスロットでは、コイルＵ５，Ｕ３，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【００７７】
また、コイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．１、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．４９等）では、コイルＵ２，Ｕ４，Ｕ６が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばＮｏ．１のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ２，Ｕ６，Ｕ４・・・の順番で収容される。Ｎｏ．２５のスロットでは、コイルＵ４，Ｕ２，Ｕ６・・・の順番で収容される。Ｎｏ．４９のスロットでは、コイルＵ６，Ｕ４，Ｕ２・・・の順番で収容される。
【００７８】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を６とすることで、回転電機１０のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。
【００７９】
（５−４．ｑ＝１、ｚ＝３、ｎ＝１、ｐ＝１２である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝１、各相の並列回路数ｚ＝３、定数ｎ＝１（ｚ≦ｐのため１≦ｎ≦ｑとなる）、極対数ｐ＝１２とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は３（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される３つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐのため機械角で１２０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは１２０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を１／３周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は２４極７２スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００８０】
図１０に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００８１】
Ｕ相の固定子巻線４１は３つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する３つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３を備える。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００８２】
図１０に示すように、Ｕ相の３つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する３つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、単独のスロット３１に全て収容される。また、同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１２０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される３つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．７２、Ｎｏ．２４、Ｎｏ．４８等）では、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばＮｏ．７２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ３，Ｕ２・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．２４のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ２，Ｕ１，Ｕ３・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．４８のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ３，Ｕ２，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【００８３】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００８４】
（５−５．ｑ＝１、ｚ＝２、ｎ＝１、ｐ＝８である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝１、各相の並列回路数ｚ＝２、定数ｎ＝１（ｚ≦ｐのため１≦ｎ≦ｑとなる）、極対数ｐ＝８とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は２（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される２つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐのため機械角で１８０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは１８０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を半周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は１６極４８スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００８５】
図１１に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００８６】
Ｕ相の固定子巻線４１は２つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する２つのコイルＵ１，Ｕ２を備える。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００８７】
図１１に示すように、Ｕ相の２つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する２つのコイルＵ１，Ｕ２は、単独のスロット３１に全て収容される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ２のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において１８０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される２つのコイルＵ１，Ｕ２は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、Ｕ１，Ｕ２が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．４８、Ｎｏ．２４等）では、Ｕ１，Ｕ２が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。
【００８８】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
（５−６．ｑ＝１、ｚ＝６、ｎ＝１、ｐ＝１２である場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝１、各相の並列回路数ｚ＝６、定数ｎ＝１（ｚ≦ｐのため１≦ｎ≦ｑとなる）、極対数ｐ＝１２とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は６（ｚ／ｑ）となる。また、１つのスロット３１に収容される６つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、ｚ≦ｐのため機械角で６０°（３６０°×（ｎ／ｚ））ごとに配置される。したがって、各コイルは６０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を１／６周（ｎ／ｚ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は２４極７２スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００９０】
図１２に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００９１】
Ｕ相の固定子巻線４１は６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６を備える。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００９２】
図１２に示すように、Ｕ相の６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６は、単独のスロット３１に全て収容される。また、同じスロット３１に収容される６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において６０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。
【００９３】
以上の結果、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．７２、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．２４、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．４８、Ｎｏ．６０等）では、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばＮｏ．７２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ６，Ｕ５，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ２・・・の順番で収容される。Ｎｏ．１２のスロットでは、コイルＵ２，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ５，Ｕ４，Ｕ３・・・の順番で収容される。Ｎｏ．２４のスロットでは、コイルＵ３，Ｕ２，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ５，Ｕ４・・・の順番で収容される。Ｎｏ．３６のスロットでは、コイルＵ４，Ｕ３，Ｕ２，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ５・・・の順番で収容される。Ｎｏ．４８のスロットでは、コイルＵ５，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ２，Ｕ１，Ｕ６・・・の順番で収容される。Ｎｏ．６０のスロットでは、コイルＵ６，Ｕ５，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ２，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【００９４】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を６とすることで、回転電機１０のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。
【００９５】
（５−７．ｑ＝３、ｚ＝６、ｎ＝２、ｐ＝４ある場合）
本変形例は、毎相毎極スロット数ｑ＝３、各相の並列回路数ｚ＝６、定数ｎ＝２（ｚ＞ｐのため１≦ｎ≦ｐｑ／ｚとなる）、極対数ｐ＝４とした場合である。この場合、１つのスロット３１に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は６となる。また、１つのスロット３１に収容される６つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、３つのコイルを１組として、２組のコイルが、ｚ＞ｐのため機械角で１８０°（３６０°×（ｎ／ｐ））ごとに配置される。したがって、各コイルは１８０°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心３２を半周（ｎ／ｐ周）するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機１０は８極７２スロットのスロットコンビネーションを有する。
【００９６】
図１３に、本変形例のＵ相コイルの配置構成の一例について示す。Ｖ相、Ｗ相については、Ｕ相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。
【００９７】
Ｕ相の固定子巻線４１は６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６を備える。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００９８】
図１３に示すように、Ｕ相の６つの並列回路Ｌｕをそれぞれ構成する６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が、周方向に連続して配置された３つのスロット３１にコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３、コイルＵ４，Ｕ５，Ｕ６の２組に分けて３つずつ収容される。また、同じスロット３１に収容される６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６のそれぞれの巻き始め位置は、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３とコイルＵ４，Ｕ５，Ｕ６の２組に分けて、周方向において１８０°間隔に配置される。また、同じスロット３１に収容される６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。
【００９９】
以上の結果、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が収容されるスロット３１（例えばＮｏ．７２、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３６、Ｎｏ．３７、Ｎｏ．３８等）では、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばＮｏ．７２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ１，Ｕ６，Ｕ２，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ５・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．１のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ２，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１，Ｕ６・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．２のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ３，Ｕ５，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ２，Ｕ４・・・の順番で収容される。例えばＮｏ．３６のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ４，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ２・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．３７のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ５，Ｕ１，Ｕ６，Ｕ２，Ｕ４，Ｕ３・・・の順番で収容される。また、例えばＮｏ．３８のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルＵ６，Ｕ２，Ｕ４，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１・・・の順番で収容される。
【０１００】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を６とすることで、回転電機１０のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線４１のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。
【０１０１】
また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記各実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０          回転電機
２０          回転子
３１          スロット
３２          固定子鉄心
４１          固定子巻線
Ｌｕ          並列回路
Ｌｖ          並列回路
Ｌｗ          並列回路
Ｕ１〜Ｕ４    コイル
Ｖ１〜Ｖ４    コイル
Ｗ１〜Ｗ４    コイル
【図１】
2018157709.tif 000003
【図２】
2018157709.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月2日(2018.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線と、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルを各々収容する複数のスロットを備えた固定子鉄心と、を有し、
前記固定子巻線は、
前記コイルの巻き始め位置が前記スロットの径方向一端の層に位置すると共に、前記コイルの巻き終わり位置が前記スロットの径方向他端の層に位置し、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルのうち、前記並列回路を構成する一の前記コイルが当該コイルの前記巻き始め位置及び前記並列回路を構成する他の前記コイルの前記巻き始め位置のみで前記層が変更されるように、構成されている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記固定子巻線は、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルのそれぞれの前記巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において等間隔に配置されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
複数の磁極を備えた回転子をさらに有し、
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが、前記回転子の前記磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された２以上の前記スロットにそれぞれ収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが前記固定子鉄心の径方向に沿って順に代わりつつ各スロットに収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子巻線は、
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に４つの前記並列回路をそれぞれ有するように前記複数のコイルが並列に接続されて構成され、
各相において、同相の前記並列回路を構成する４つの前記コイルが回転子の磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された２つの前記スロットに２つずつ収容され、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２つの前記コイルのそれぞれの巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において１８０°間隔に配置され、
前記一のスロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２つの前記コイルのうち、一方の前記並列回路を構成する前記コイルが他方の前記並列回路を構成する前記コイルの前記巻き始め位置で当該コイルと前記固定子鉄心の径方向に重なるように層が変更されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
回転電機の固定子鉄心に装着される固定子巻線であって、
各相に２以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成され、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルが前記固定子鉄心の各スロットに各々収容されるように構成されると共に、
前記コイルの巻き始め位置が前記スロットの径方向一端の層に位置すると共に、前記コイルの巻き終わり位置が前記スロットの径方向他端の層に位置し、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する２以上の前記コイルのうち、前記並列回路を構成する一の前記コイルが当該コイルの前記巻き始め位置及び前記並列回路を構成する他の前記コイルの前記巻き始め位置のみで前記層が変更されるように、構成されている
ことを特徴とする固定子巻線。