(57)【要約】【課題】コイルをコアに容易に巻装することができるとともに、導体間の電気的絶縁性の確保が容易であり、更に設計自由度が高い回転電機用電機子を提供する。【解決手段】互いに隣接する第一セグメント導体４１の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状とした第一波巻コイル６１と、互いに隣接する第二セグメント導体４２の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状とした第二波巻コイル６２と、を備え、第一波巻コイル６１の接合渡り部５３は、第二波巻コイル６２の連続渡り部５２に対して軸方向他方側Ｌ２に重なるように配置され、第二波巻コイル６２の接合渡り部５３は、第一波巻コイル６１の連続渡り部５２に対して軸方向一方側Ｌ１に重なるように配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子であって、
前記コイルは、周方向位置が異なる一対の前記スロット内に軸方向に沿って配置される一対の導体辺部と、前記電機子コアの軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する連続渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアの軸方向外側に延出する一対の接合延出部と、を連続導体で形成されたセグメント導体を複数用いて構成され、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側に配置された前記セグメント導体である第一セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第一波巻コイルと、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第二セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第二波巻コイルと、を備え、
前記第一セグメント導体の周方向一方側の前記導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される前記第二セグメント導体の周方向他方側の前記導体辺部とが、互いに隣接する前記スロット内に配置されるとともに、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルを構成するセグメント導体の前記導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置され、
互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向他方側に形成される前記第一波巻コイルの接合渡り部は、前記第二波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向一方側に形成される前記第二波巻コイルの接合渡り部は、前記第一波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている回転電機用電機子。
【請求項２】
前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｍ個（ｍ：３以上の奇数）配列されたｍ層巻構造とされ、
前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に１スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、
複数の前記スロット内における径方向最外側の層に前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルが配置され、それ以外の層に前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルが配置されている請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項３】
前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｍ個（ｍ：３以上の奇数）配列されたｍ層巻構造とされ、
前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に１スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、
前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルのいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルのいずれか一方の端部が、他相の前記コイルとの接続点である中性点に接続されている請求項１又は２に記載の回転電機用電機子。
【請求項４】
前記第一波巻コイル又は前記第二波巻コイルについて、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた前記セグメント導体である一方側屈曲セグメント導体を用い、一つの前記一方側屈曲セグメント導体の前記直線状接合延出部と、隣接する別の前記一方側屈曲セグメント導体の前記屈曲接合延出部とが接合されて前記接合渡り部が形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
【請求項５】
前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｎ個（ｎ：２以上の整数）配列されたｎ層巻構造とされ、
ｎ層の前記第一波巻コイル又はｎ層の前記第二波巻コイルについて、層毎に共通形状の前記セグメント導体を用い、
少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた一方側屈曲セグメント導体であり、別の少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の双方が周方向で互いに対となる前記接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた両側屈曲セグメント導体である請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項６】
前記コイルは、ｎ層の前記第一波巻コイルとｎ層の前記第二波巻コイルとを備える波巻コイル組を、第一相、第二相、及び第三相の３相分備え、
前記電機子コアには、前記第一相用の互いに隣接する２つの前記スロットと、前記第二相用の互いに隣接する２つの前記スロットと、前記第三相用の互いに隣接する２つの前記スロットとが、記載の順に周方向に沿って繰り返し現れるように配置されており、
各相の前記波巻コイル組における同一の周方向位置に形成されるｎ個の前記接合渡り部の組のそれぞれについて、当該接合渡り部の組を構成する前記接合延出部同士のｎ個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置されている請求項５に記載の回転電機用電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機用電機子においてコイルの占積率を高めるために、断面形状が矩形の線状導体（平角線）を電機子コアに巻装してコイルを構成する技術が既に知られている。例えば、下記の特許文献１には、連続する平角線を屈曲して波巻状のコイルを形成し、当該波巻状のコイルをコアの径方向内側から挿入する技術が記載されている。また、下記の特許文献２には、略Ｖ字状に形成された平角線のセグメント導体を用い、複数のセグメント導体を接合することにより連続する波巻状のコイルを形成する技術が記載されている。この特許文献２に記載の技術では、コアの軸方向一方側から挿入するセグメント導体とコアの軸方向他方側から挿入するセグメント導体とを交互に配置することにより、セグメント導体同士の接合部をコアの軸方向両側に分散させ、当該接合部の短絡を抑制してコイルの電気的絶縁性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７００５７７２Ｂ１号明細書
【特許文献２】特開２００２−０７８２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載された技術では、波巻状コイルをコアの径方向内側から挿入する際に、コアの形状に合わせて円環状に形成された当該波巻状コイルを、一旦径方向に縮めてコアの内周面よりも小さくしてコアの径方向内側に入れ、その後径方向に拡大してコアに巻装する必要がある。このような巻装方法では、コイルを２回変形させる必要があり、またそのような変形はコイルを構成する導体の塑性変形を伴うため、巻装後にコイル形状を修正する必要もある。従って、コイルをコアに巻装するために多くの加工工程が必要となり、製造コストが上昇する要因となる。また、コイルを変形させながらコアのスロット内に挿入する必要があるため、コイルがコアに接触してコイル表面の絶縁皮膜が損傷する可能性がある。
【０００５】
一方、上記の特許文献２に記載された技術では、上記のような問題は生じ難い。しかしながら、特許文献２の技術では、各セグメント導体はコアのスロット内に配置される一対の導体辺部を備えているが、当該一対の導体辺部の径方向位置が導体１本分だけ互いにずれた形状とされている。そのため、当該セグメント導体を複数接続して構成されるコア１周分の波巻状コイルは、周方向に沿って各スロット内において径方向外側位置と径方向内側位置とに交互に配置されることになる。このような波巻状コイルは、コア２周分を一組としてコアに巻装する必要があるため、スロット内において径方向に並ぶ導体の本数を必ず偶数とする必要があり、スロット内の径方向の導体本数を奇数とすることができない。しかし、回転電機は、コイルの巻数（ターン数）によって発生可能なトルクや逆起電力の大きさが変化するため、要求される特性を得るためには、スロット内の径方向の導体本数を奇数にすることが望ましい場合がある。特許文献２の技術では、このような場合における回転電機の設計自由度が低いという問題がある。
【０００６】
そこで、コイルをコアに容易に巻装することができるとともに、導体間の電気的絶縁性の確保が容易であり、更に設計自由度が高い回転電機用電機子の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記コイルは、周方向位置が異なる一対の前記スロット内に軸方向に沿って配置される一対の導体辺部と、前記電機子コアの軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する連続渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアの軸方向外側に延出する一対の接合延出部と、を連続導体で形成されたセグメント導体を複数用いて構成され、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側に配置された前記セグメント導体である第一セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第一波巻コイルと、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第二セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第二波巻コイルと、を備え、前記第一セグメント導体の周方向一方側の前記導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される前記第二セグメント導体の周方向他方側の前記導体辺部とが、互いに隣接する前記スロット内に配置されるとともに、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルを構成するセグメント導体の前記導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置され、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向他方側に形成される前記第一波巻コイルの接合渡り部は、前記第二波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向一方側に形成される前記第二波巻コイルの接合渡り部は、前記第一波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている点にある。
【０００８】
なお、前記コイルが複数の互いに異なる相の相コイルを備える場合には、各相コイルのそれぞれが、上記のように構成される前記第一波巻コイルと前記第二波巻コイルとを備えると好適である。
【０００９】
また、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００１０】
この特徴構成によれば、コイルにセグメント導体を用いているので、当該セグメント導体を電機子コアのスロットに対して軸方向又は周方向から容易に装着することができる。従って、コイルを電機子コアに巻装する際の加工工数を低減することができる。また、電機子コアのスロットに装着する際にセグメント導体を変形させる必要がなく、容易に装着可能であるため、セグメント導体の表面の絶縁皮膜を損傷する可能性も大幅に低減することができる。更に、この特徴構成によれば、コイルが、連続渡り部が電機子コアに対して軸方向一方側に配置された第一セグメント導体の接合延出部同士を順次接合した第一波巻コイルと、連続渡り部が電機子コアに対して軸方向他方側に配置された第二セグメント導体の接合延出部同士を順次接合した第二波巻コイルとを備えて構成されている。これにより、第一波巻コイルにおける接合延出部同士の接合部と第二波巻コイルにおける接合延出部同士の接合部とが電機子コアの軸方向両側に分かれて配置されることになるため、セグメント導体同士の接合部を電機子コアの軸方向両側に分散させ、隣接する接合部間の距離を確保することができるため、当該接合部の電気的絶縁性の確保を容易なものとして、コイル全体の電気的絶縁性を高めることができる。
【００１１】
また、この特徴構成によれば、第一セグメント導体の周方向一方側の導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される第二セグメント導体の周方向他方側の導体辺部とが、互いに隣接するスロット内に配置されるので、例えば、毎極毎相あたりのスロット数が「２」である場合の波巻コイルを、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの組み合わせにより容易に構成することができる。この際、第一波巻コイル及び第二波巻コイルを構成するセグメント導体の導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置されているので、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの組み合わせにより構成される１周分の波巻コイルの導体辺部が、電機子コアの各スロット内において同じ径方向位置に配置されることになる。従って、スロット内において径方向に並ぶ導体辺部の本数を奇数とすることも容易となり、回転電機の要求特性に応じてコイルの巻数（ターン数）を任意に設定することができる設計自由度が高い回転電機用電機子となる。更に、この特徴構成によれば、第一波巻コイルの接合渡り部が第二波巻コイルの連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、第二波巻コイルの接合渡り部が第一波巻コイルの連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている。従って、接合渡り部が連続渡り部に対して電機子コアとは反対側に位置することになるので、接合延出部同士の接合を容易に行うことができる。また、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの渡り部同士が交差せずに軸方向に重なって配置されているので、当該渡り部により構成されるコイルエンド部を小型化することが容易な構成となっている。以上のとおり、本発明の特徴構成によれば、コイルをコアに容易に巻装することができるとともに、導体間の絶縁性の確保が容易であり、更に設計自由度が高く、小型化も容易な回転電機用電機子を実現することができる。
【００１２】
ここで、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｍ個（ｍ：３以上の奇数）配列されたｍ層巻構造とされ、前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に１スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、複数の前記スロット内における径方向最外側の層に前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルが配置され、それ以外の層に前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルが配置されている構成とすると好適である。
【００１３】
なお、前記コイルが複数の互いに異なる相の相コイルを備える場合には、各相コイルのそれぞれが、上記のように構成される前記第三波巻コイルと前記第四波巻コイルとを備えると好適である。
【００１４】
この構成によれば、電機子コア２周分を一組として電機子コアに巻装する必要がある第三波巻コイル及び第四波巻コイルと、電機子コア１周分を単位として電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルとを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を奇数とした３層以上の奇数層巻構造（ｍ層巻構造）のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。ところで、例えば三相交流で駆動する回転電機のように、電機子が波巻コイルを複数相分備える場合には、第一波巻コイル及び第二波巻コイルは、互いに異なる相の波巻コイルの渡り部が径方向に重なるように配置されるため、第一波巻コイル及び第二波巻コイルのスロット内に配置される導体辺部の高さに比べて径方向に大きくなり易い。しかし、この構成によれば、そのような第一波巻コイル及び第二波巻コイルをスロット内における径方向最外側の層に配置するため、他の層の波巻コイルに影響を与えることなく、当該第一波巻コイル及び第二波巻コイルの渡り部を適切に配置することができる。
【００１５】
また、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｍ個（ｍ：３以上の奇数）配列されたｍ層巻構造とされ、前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に１スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルのいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルのいずれか一方の端部が、他相の前記コイルとの接続点である中性点に接続されている構成とすると好適である。
【００１６】
この構成によれば、電機子コア２周分を一組として当該電機子コアに巻装する必要がある第三波巻コイル及び第四波巻コイルと、電機子コア１周分を単位として当該電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルとを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を奇数とした３層以上の奇数層巻構造（ｍ層巻構造）のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。またこの際、第一波巻コイル及び第二波巻コイルのいずれか一方の端部に電源側端子を設けているので、コイル全体の中で導体間の電位差が比較的大きい電源側に、第三波巻コイル及び第四波巻コイルに比べて隣接する接合部間の距離を確保することができ、電気的絶縁性が高い第一波巻コイル及び第二波巻コイルを接続し、導体間の電位差が比較的小さい中性点側に第三波巻コイル及び第四波巻コイルを接続することができる。従って、コイル全体での電気的絶縁に関する信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、前記第一波巻コイル又は前記第二波巻コイルについて、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた前記セグメント導体である一方側屈曲セグメント導体を用い、一つの前記一方側屈曲セグメント導体の前記直線状接合延出部と、隣接する別の前記一方側屈曲セグメント導体の前記屈曲接合延出部とが接合されて前記接合渡り部が形成されている構成とすると好適である。
【００１８】
この構成によれば、各セグメント導体の一対の接合延出部の内の一方のみを屈曲して屈曲接合部とするだけで、隣接するセグメント導体と接合して接合渡り部を形成することができる。従って、周方向に分散配置された複数のセグメント導体の接合のための加工工程を簡略化することができ、コイルを電機子コアに巻装するために加工工程を削減することができる。
【００１９】
また、上記の特徴構成において、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にｎ個（ｎ：２以上の整数）配列されたｎ層巻構造とされ、ｎ層の前記第一波巻コイル又はｎ層の前記第二波巻コイルについて、層毎に共通形状の前記セグメント導体を用い、少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた一方側屈曲セグメント導体であり、別の少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の双方が周方向で互いに対となる前記接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた両側屈曲セグメント導体である構成としても好適である。
【００２０】
この構成によれば、電機子コア１周分を単位として当該電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を任意の数としたｎ層巻構造のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。またこの際、一方側屈曲セグメント導体と両側屈曲セグメント導体とを層毎に分けて用いているので、第一波巻コイル又は第二波巻コイルを複数層配列する場合において、各波巻コイルの接合延出部同士の接合部が層間で周方向に異なる位置となるようにすることが容易となる。従って、各波巻コイルの接合延出部同士の接合部を電機子コアの周方向に分散させ、コイルの電気的絶縁性を高めることができる。
【００２１】
ここで、前記コイルは、ｎ層の前記第一波巻コイルとｎ層の前記第二波巻コイルとを備える波巻コイル組を、第一相、第二相、及び第三相の３相分備え、前記電機子コアには、前記第一相用の互いに隣接する２つの前記スロットと、前記第二相用の互いに隣接する２つの前記スロットと、前記第三相用の互いに隣接する２つの前記スロットとが、記載の順に周方向に沿って繰り返し現れるように配置されており、各相の前記波巻コイル組における同一の周方向位置に形成されるｎ個の前記接合渡り部の組のそれぞれについて、当該接合渡り部の組を構成する前記接合延出部同士のｎ個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置されている構成とすると好適である。
【００２２】
このように３相分の波巻コイル組を備える構成では、互いに隣接する２つの相の波巻コイル組の接合渡り部同士が、当該接合渡り部の周方向範囲の半分ずつ、電機子コアの周方向にずれて配置される。この構成によれば、接合渡り部の組を構成する接合延出部同士のｎ個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置される。従って、同相の波巻コイル組のｎ個の接合部を周方向に分散配置することができると共に、異なる相の接合部も互いに周方向範囲の半分だけずらして周方向に分散配置することができる。従って、各相の波巻コイル組における接合延出部同士の接合部を電機子コアの周方向に分散させ、コイルの電気的絶縁性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの径方向に沿って切断した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの軸方向に沿って切断した一部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第一層コイルの配置状態を示す展開図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第一層コイルの形成前の状態を示す展開図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第二層コイル及び第三層コイルの配置状態を示す展開図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第二層コイル及び第三層コイルの配置状態を示す展開図である。
【図７】本発明の実施形態に係る軸方向一方側に形成される接合部の配置状態を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る軸方向他方側に形成される接合部の配置状態を示す模式図である。
【図９】本発明の別実施形態に係るステータの軸方向に沿って切断した一部断面図である。
【図１０】本発明の別実施形態に係るステータにおける接合渡り部の配置状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の別実施形態に係る第四層コイルの配置状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の別実施形態に係る軸方向一方側に形成される接合部の配置状態を示す模式図である。
【図１３】本発明の別実施形態に係る軸方向一方側に形成される接合部の配置状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
１．第一の実施形態
本発明に係る回転電機用電機子の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明を、インナーロータ型の回転電機のステータに適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ１は、スロット３内における径方向Ｒ最外側の層（第一層）に図３に示すような第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置されている点に特徴を有する。これにより、３層巻構造のコイルを適切に構成することが可能となっている。以下、本実施形態に係るステータ１の構成について詳細に説明する。
【００２５】
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、「径方向Ｒ」は、後述する円筒状のコア基準面の軸心を基準として定義している。また、以下の説明では、「軸方向一方側Ｌ１」は、図２における軸方向Ｌに沿った上側を表し、「軸方向他方側Ｌ２」は、図２における軸方向Ｌに沿った下側を表すものとする。また、以下の説明では、「周方向一方側Ｃ１」は、図１における時計回り方向側を表し、「周方向他方側Ｃ２」は、図１における反時計回り方向側を表すものとする。なお、以下の説明では、コイル２０やコイル２０を構成するセグメント導体４０についての各方向は、コイル２０やセグメント導体４０がステータコア２に装着された状態での方向として規定している。
また、本実施形態では、ステータ１及びステータコア２が、それぞれ、本発明における「回転電機用電機子」及び「電機子コア」に相当する。
【００２６】
１−１．ステータの全体構成
本実施形態に係るステータ１の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、ステータ１は、ステータコア２及びコイル２０を備え、回転電機用の電機子として構成されている。ステータコア２は磁性材料を用いて形成されており、コイル２０を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面の軸方向Ｌに延びるスロット３が当該コア基準面の周方向Ｃに複数（本例では４８個）分散配置されてステータコア２が形成されている。ここで、「円筒状のコア基準面」とは、スロット３の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図１に示すように、互いに周方向Ｃに隣接するスロット３間に位置するティース５の径方向内側Ｒ１の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向Ｌ視（軸方向Ｌに沿って見た場合）における断面形状が当該コア内周面の軸方向Ｌ視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面（仮想面を含む）も、本発明における「円筒状のコア基準面」になり得る。例えば、本実施形態では、ステータコア２は円筒状に形成されているため、ステータコア２の外周面を「円筒状のコア基準面」とすることもできる。
【００２７】
ステータコア２は、上記の円筒状のコア内周面に、周方向Ｃに分散配置された複数のスロット３を有する。複数のスロット３は、所定の周方向間隔で配置されており、図２に示すように、軸方向Ｌに延びるように設けられている。そして、各スロット３は、軸方向Ｌに直交する面における断面形状（本例では矩形状）が互いに等しく形成されている。なお、以下に述べるようにステータコア２には三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応したスロット３がそれぞれ形成されており、図２は、当該図中における右側と左側に異なる相のスロット３が現れるようにステータ１を切断した断面図である。そのため、図２における右側のスロット３と左側のスロット３とでは、スロット３に対して軸方向一方側Ｌ１におけるコイル２０の形状が異なっている。
【００２８】
本実施形態では、ステータ１は、三相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）で駆動される回転電機に用いられるステータである。そのため、ステータコア２には、Ｕ相用、Ｖ相用及びＷ相用のスロット３が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。本例では、ステータコア２には、毎極毎相あたりのスロット数が「２」となるように、Ｕ相用の互いに隣接する２つのスロット３と、Ｖ相用の互いに隣接する２つのスロット３と、Ｗ相用の互いに隣接する２つのスロット３とが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、ステータコア２に形成されるスロット３の相数（本例では３つ）に合わせて、コイル２０も三相構成（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）で形成されている。すなわち、コイル２０は、各相の相コイルであるＵ相コイル２０ｕと、Ｖ相コイル２０ｖと、Ｗ相コイル２０ｗとを備えている。そして、詳細は後述するが、コイル２０は波巻でステータコア２に巻装されている。コイル２０が備える各相のコイル（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗ）は同様の構成を有しているため、以下の説明では、必要な場合を除き、各相用のコイルを区別することなく説明する。
【００２９】
そして、図示は省略するが、ステータ１（ステータコア２）の径方向内側Ｒ１には、永久磁石や電磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータ１に対して相対回転可能に配置される。そして、ステータ１から発生する回転磁界によりロータが回転する。すなわち、本実施形態に係るステータ１は、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機用のステータとされている。
【００３０】
なお、上記のようなステータコア２は、例えば、円環板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体としたり、磁性材料の粉体である磁性材料を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成したりすることができる。また、本実施形態では、ステータ１が、三相交流で駆動される回転電機に用いられるステータとして構成されているが、回転電機を駆動する交流電源の相数は適宜変更可能であり、例えば「１」、「２」、「４」等とすることができる。当然ながら、コイル２０が備える相コイルの個数は、この交流電源の相数に合わせて適宜変更される。
【００３１】
１−２．コイルの構成
次に、本実施形態に係るコイル２０の構成について詳細に説明する。本実施形態では、コイル２０は、図１及び図２に示すように、各スロット３内において導体辺部５０（詳細は後述する）が径方向Ｒに３個配列された３層巻構造とされている。すなわち、各スロット３内には、３個の導体辺部５０が径方向Ｒに重なる（積み重なる）ように、一列に整列配置されている。本明細書では、各スロット３内における導体辺部５０の位置に関して、径方向外側Ｒ２から径方向内側Ｒ１に向かって、一から順に層番号を付して説明する。よって、本実施形態では、径方向Ｒ最外側の層が第一層となり、径方向Ｒ最内側の層が第三層となる。また、以下の説明において、第一層に配置された導体辺部５０が構成するコイルを第一層コイル２１といい、第二層に配置された導体辺部５０が構成するコイルを第二層コイル２２といい、第三層に配置された導体辺部５０が構成するコイルを第三層コイル２３という。なお、本例では、詳細は後述するが、第二層コイル２２と第三層コイル２３とは一体的に形成されている。
【００３２】
コイル２０は、セグメント導体４０（４１〜４４）を複数用いて構成されている。セグメント導体４０は、後に参照する図３から図５に示すように、周方向Ｃ位置が異なる一対のスロット３内に軸方向Ｌに沿って配置される一対の導体辺部５０と、ステータコア２の軸方向Ｌ外側において一対の導体辺部５０の一端同士を接続する連続渡り部５２と、一対の導体辺部５０のそれぞれの他端からステータコア２の軸方向Ｌ外側に延出する一対の接合延出部５１と、を備えている。なお、接合延出部５１には、径方向Ｒ一方側（径方向内側Ｒ１及び径方向外側Ｒ２のいずれか一方、以下同様）から見て延出元の導体辺部５０と同一直線状に延在する直線状接合延出部５１ａと、周方向Ｃで互いに対となる接合延出部５１とは反対側に延在するように周方向屈曲部７０にて屈曲された屈曲接合延出部５１ｂとがあり、以下においてこれらを特に区別する必要がない場合やいずれの接合延出部であるかが明確である場合には、単に接合延出部５１という。
【００３３】
セグメント導体４０は、図１に示すように、延在方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。また、線状導体の表面は、異なる部材間の電気的な接続箇所（後述する接合部３０の形成箇所等）を除き、樹脂等（例えばポリイミド等）からなる絶縁皮膜により被覆されている。なお、本例では、図１に示すように、導体辺部５０は、線状導体の断面の長手方向が径方向Ｒに沿うようにスロット３内に配置されている。
【００３４】
そして、コイル２０は、このようなセグメント導体４０を波巻状に接合してなる第一波巻コイル６１（図３参照）、第二波巻コイル６２（図３参照）、第三波巻コイル６３（図６参照）、及び第四波巻コイル６４（図６参照）を、三相の各相に対応してそれぞれ備えている。言い換えれば、コイル２０が備える複数の互いに異なる相の相コイル（本例では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）のそれぞれは、第一波巻コイル６１、第二波巻コイル６２、第三波巻コイル６３、及び第四波巻コイル６４を備えている。なお、セグメント導体４０同士の接合は、例えば、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、抵抗溶接、ろう付け、半田付け等で行われる。そして、同一の相を構成する第一波巻コイル６１、第二波巻コイル６２、第三波巻コイル６３、及び第四波巻コイル６４は、互いに直列或いは並列に接続されている。本実施形態では、複数のスロット３内における径方向Ｒ最外側の層である第一層には、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置され、それ以外の層である第二層及び第三層には、第三波巻コイル６３及び第四波巻コイル６４が配置されている。すなわち、第一層コイル２１は、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２を備えて構成されており、第二層コイル２２及び第三層コイル２３は、第三波巻コイル６３及び第四波巻コイル６４を備えて構成されている。以下、これらの第一層コイル２１、第二層コイル２２、及び第三層コイル２３の構成について詳細に説明する。
【００３５】
１−２−１．第一層コイル
第一層コイル２１の構成について図３に基づいて詳細に説明する。なお、図３は、一つの相に対応する第一層コイル２１の配置状態を示す展開図である。本実施形態では、上記のように、第一層コイル２１は、第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２とを備えて構成されている。
【００３６】
第一波巻コイル６１は、第一層に配置されるコイルであり、図３に示すように、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に配置されたセグメント導体である第一セグメント導体４１を用いて構成されている。第一セグメント導体４１は、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に位置する姿勢のセグメント導体である。なお、第一セグメント導体４１の連続渡り部５２は、ステータコア２の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有する。第一セグメント導体４１は、一対の導体辺部５０の径方向Ｒ位置が各スロット３内において互いに同じ層となるように配置されている。本例では、第一セグメント導体４１が備える一対の導体辺部５０は、共に第一層に配置されている。そして、第一波巻コイル６１は、第一セグメント導体４１を周方向Ｃに沿って複数（本例では４つ）分散配置するとともに、図３に示すように、互いに隣接する第一セグメント導体４１の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、第一波巻コイル６１は、１ターン（一巡回分）の波巻コイルである。なお、第一セグメント導体４１の接合延出部５１はステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に位置するため、第一波巻コイル６１における接合延出部５１の先端部同士を接合してなる接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２の軸方向Ｌ外側に配置される。そして、接合部３０にて接続された２つの接合延出部５１により、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２には、第一波巻コイル６１の接合渡り部５３が形成される。
【００３７】
第一波巻コイル６１を構成する４つの第一セグメント導体４１は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置されており、図３にはそのうちの一部を示している。２磁極ピッチは、電気角でπに相当する距離である磁極ピッチの２倍の距離である。なお、図３に示していない部分には、他の波巻コイルとの接合部や中性点を形成するための接合部、或いは電源に接続するための端子との接続部等が形成されたセグメント導体４０が配置されているものの、基本的には図３に示す部分と同様の構成となっているため、図示は省略する。以下に説明する、第二波巻コイル６２、第三波巻コイル６３、第四波巻コイル６４についても同様である。
【００３８】
ところで、本実施形態では、第一セグメント導体４１は、一対の接合延出部５１の一方が直線状接合延出部５１ａとされ、一対の接合延出部５１の他方が屈曲接合延出部５１ｂとされたセグメント導体（以下、単に「一方側屈曲セグメント導体４０ａ」という。）とされている。一方側屈曲セグメント導体４０ａは、一対の接合延出部５１の一方が直線状接合延出部５１ａであるため、一対の接合延出部５１の他方である屈曲接合延出部５１ｂは、対となる直線状接合延出部５１ａとは周方向Ｃで反対側に延在するように周方向屈曲部７０にて屈曲されている。このように、本実施形態では、第一波巻コイル６１は、一方側屈曲セグメント導体４０ａを用いて構成されている。なお、第一セグメント導体４１が備える直線状接合延出部５１ａは、径方向Ｒ一方側から見て延出元の導体辺部５０と同一直線状に延在するが、径方向Ｒに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。また第一セグメント導体４１が備える屈曲接合延出部５１ｂは、ステータコア２の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有し、当該延在する部分の長さは、スロット３の配設ピッチの７倍程度となっている。なお、第一セグメント導体４１が備える屈曲接合延出部５１ｂに、径方向Ｒに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。
【００３９】
第一セグメント導体４１は、周方向一方側Ｃ１に屈曲接合延出部５１ｂが位置し、周方向他方側Ｃ２に直線状接合延出部５１ａが位置するように、周方向Ｃに沿って複数分散配置されている。そして、周方向他方側Ｃ２に位置する第一セグメント導体４１の周方向一方側Ｃ１の接合延出部５１（屈曲接合延出部５１ｂ）の先端部と、周方向一方側Ｃ１に位置する第一セグメント導体４１の周方向他方側Ｃ２の接合延出部５１（直線状接合延出部５１ａ）の先端部とが接合されることで、接合渡り部５３が形成されている。言い換えれば、第一波巻コイル６１を構成する一方側屈曲セグメント導体４０ａに関して、１つの一方側屈曲セグメント導体４０ａの直線状接合延出部５１ａと、隣接する別の一方側屈曲セグメント導体４０ａの屈曲接合延出部５１ｂとが接合されて接合渡り部５３が形成されている。そして、この接合渡り部５３は、図３に示すように、第二波巻コイル６２の連続渡り部５２に対して軸方向他方側Ｌ２に重なる（積み重なる）ように配置されている。なお、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０は、第一セグメント導体４１が備える直線状接合延出部５１ａと同一の周方向Ｃ位置に形成されるとともに、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に複数形成される。
【００４０】
第二波巻コイル６２は、第一波巻コイル６１と同様、第一層に配置されるコイルであり、図３に示すように、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に配置されたセグメント導体である第二セグメント導体４２を用いて構成されている。第二セグメント導体４２は、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に位置する姿勢のセグメント導体である。なお、第二セグメント導体４２の連続渡り部５２は、ステータコア２の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有する。第二セグメント導体４２は、一対の導体辺部５０の径方向Ｒ位置が各スロット３内において互いに同じ層となるように配置されている。本例では、第二セグメント導体４２が備える一対の導体辺部５０は、共に第一層に配置されている。よって、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２を構成するセグメント導体４０の全ての導体辺部５０は、互いに同じ径方向Ｒ位置に（すなわち、同一の層に）配置されている。
【００４１】
そして、第二波巻コイル６２は、第二セグメント導体４２を周方向Ｃに沿って複数（本例では４つ）分散配置するとともに、図３に示すように、互いに隣接する第二セグメント導体４２の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、第二波巻コイル６２は、１ターン（一巡回分）の波巻コイルである。なお、第二セグメント導体４２の接合延出部５１はステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に位置するため、第二波巻コイル６２における接合延出部５１の先端部同士を接合してなる接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１の軸方向Ｌ外側に配置される。そして、接合部３０にて接続された２つの接合延出部５１により、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１には、第二波巻コイル６２の接合渡り部５３が形成される。なお、第二波巻コイル６２を構成する４つの第二セグメント導体４２は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置されており、図３にはそのうちの一部が示されている。
【００４２】
さらに、本実施形態では、第二セグメント導体４２も、第一セグメント導体４１と同様、一方側屈曲セグメント導体４０ａとされている。すなわち、第二波巻コイル６２も、第一波巻コイル６１と同様、一方側屈曲セグメント導体４０ａを用いて構成されている。なお、第二セグメント導体４２が備える直線状接合延出部５１ａは、径方向Ｒ一方側から見て延出元の導体辺部５０と同一直線状に延在するが、径方向Ｒに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。また第二セグメント導体４２が備える屈曲接合延出部５１ｂは、ステータコア２の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有し、当該延在する部分の長さは、スロット３の配設ピッチの７倍程度となっている。なお、第二セグメント導体４２が備える屈曲接合延出部５１ｂに、径方向Ｒに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。
【００４３】
第二セグメント導体４２は、周方向一方側Ｃ１に屈曲接合延出部５１ｂが位置し、周方向他方側Ｃ２に直線状接合延出部５１ａが位置するように、周方向Ｃに沿って複数分散配置されている。そして、周方向他方側Ｃ２に位置する第二セグメント導体４２の周方向一方側Ｃ１の接合延出部５１（屈曲接合延出部５１ｂ）の先端部と、周方向一方側Ｃ１に位置する第二セグメント導体４２の周方向他方側Ｃ２の接合延出部５１（直線状接合延出部５１ａ）の先端部とが接合されることで、接合渡り部５３が形成されている。言い換えれば、第二波巻コイル６２を構成する一方側屈曲セグメント導体４０ａに関して、１つの一方側屈曲セグメント導体４０ａの直線状接合延出部５１ａと、隣接する別の一方側屈曲セグメント導体４０ａの屈曲接合延出部５１ｂとが接合されて接合渡り部５３が形成されている。そして、この接合渡り部５３は、図３に示すように、第一波巻コイル６１の連続渡り部５２に対して軸方向一方側Ｌ１に重なる（積み重なる）ように配置されている。なお、第二波巻コイル６２を形成するための接合部３０は、第二セグメント導体４２が備える直線状接合延出部５１ａと同一の周方向Ｃ位置に形成されるとともに、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に複数形成される。
【００４４】
ところで、上記のように、ステータコア２には、Ｕ相用の互いに隣接する２つのスロット３と、Ｖ相用の互いに隣接する２つのスロット３と、Ｗ相用の互いに隣接する２つのスロット３とが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、本実施形態では、図３に示すように、第一セグメント導体４１が備える一対の導体辺部５０は、スロット３の配設ピッチの５倍に相当する距離だけ互いに周方向Ｃに離間した一対のスロット３にそれぞれ配置されている。また、第二セグメント導体４２が備える一対の導体辺部５０も、スロット３の配設ピッチの５倍に相当する距離だけ互いに周方向Ｃに離間した一対のスロット３にそれぞれ配置されている。
【００４５】
そして、図３に示すように、第一セグメント導体４１と第二セグメント導体４２とは、連続渡り部５２が互いに周方向Ｃに重複しないように配置されている。なお、本願において、２つの部材の配置に関して、ある方向に「重複」とは、２つの部材のそれぞれが、当該方向の配置に関して同じ位置となる部分を少なくとも一部に有することを指す。具体的には、第一セグメント導体４１の周方向一方側Ｃ１の導体辺部５０と、第一セグメント導体４１に対して周方向一方側Ｃ１に隣接配置された第二セグメント導体４２の周方向他方側Ｃ２の導体辺部５０とが、互いに隣接するスロット３内に配置されるように、第一セグメント導体４１と第二セグメント導体４２とが配置されている。より具体的には、第一セグメント導体４１の周方向一方側Ｃ１の導体辺部５０が配置されているスロット３に対して周方向一方側Ｃ１に隣接するスロット３に、当該第一セグメント導体４１に対して周方向一方側Ｃ１に隣接配置された第二セグメント導体４２の周方向他方側Ｃ２の導体辺部５０が配置されている。
【００４６】
以上のように第一セグメント導体４１と第二セグメント導体４２とを配置することで、互いに隣接する第一セグメント導体４１の接合延出部５１同士を接合することでステータコア２の軸方向他方側Ｌ２に形成される第一波巻コイル６１の接合渡り部５３を、図３に示すように、第二波巻コイル６２の連続渡り部５２に対して軸方向他方側Ｌ２に重ねる（積み重ねる）ことが容易な構成となっている。同様に、互いに隣接する第二セグメント導体４２の接合延出部５１同士を接合することでステータコア２の軸方向一方側Ｌ１に形成される第二波巻コイル６２の接合渡り部５３を、第一波巻コイル６１の連続渡り部５２に対して軸方向一方側Ｌ１に重ねる（積み重ねる）ことも容易な構成となっている。そして、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の双方について、接合渡り部５３が連続渡り部５２に対してステータコア２とは反対側に位置するため、接合延出部５１同士の接合を容易に行うことが可能となっている。さらに、第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２との渡り部５２、５３同士が交差せずに軸方向Ｌに重なって（積み重なって）配置されているので、当該渡り部５２、５３により構成されるコイルエンド部を小型化することも容易な構成となっている。
【００４７】
また、第一セグメント導体４１や第二セグメント導体４２の一対の接合延出部５１の内の一方のみを屈曲接合延出部５１ｂとするだけで、隣接するセグメント導体４０と接合して接合渡り部５３を形成することが可能な構成となっている。従って、周方向Ｃに分散配置された複数のセグメント導体４０の接合のための加工工程を簡略化することができ、コイル２０をステータコア２に巻装するために加工工程を削減することが可能となっている。
【００４８】
さらに、第一セグメント導体４１に形成される周方向屈曲部７０の周方向Ｃにおける屈曲方向と、第二セグメント導体４２に形成される周方向屈曲部７０の周方向Ｃにおける屈曲方向とが同一であり、この点からも加工工程の簡略化が可能となっている。この点について、図４に基づいて説明する。
【００４９】
図４は、第一セグメント導体４１や第二セグメント導体４２の接合延出部５１の屈曲加工（捻り成形）前の状態を示す模式図である。すなわち、図４は、本実施形態に係るステータ１の製造過程における、図３より前段階における状態を模式的に表したものである。なお、セグメント導体４０は、例えば、連続渡り部５２が挿入方向後方側に位置する形態でステータコア２のスロット３に対して軸方向Ｌ外側から軸方向Ｌに沿って装着されるか、或いは、ステータコア２のスロット３に対して径方向内側Ｒ１から径方向Ｒに沿って装着される。そして、図４を図３と比較すれば明らかなように、第一セグメント導体４１に形成される周方向屈曲部７０の周方向Ｃにおける屈曲方向と、第二セグメント導体４２に形成される周方向屈曲部７０の周方向Ｃにおける屈曲方向とは、共に周方向一方側Ｃ１となっている。よって、第一セグメント導体４１の屈曲接合延出部５１ｂの屈曲加工と、第二セグメント導体４２の屈曲接合延出部５１ｂの屈曲加工とを同時に行うことが容易な構成となっており、この点からも加工工程を簡略化することが可能となっている。
【００５０】
ところで、図３は、三相の内のある１つの相に対応する第一層コイル２１を示している。そして、図示は省略するが、図３に示す第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の組を周方向一方側Ｃ１に４スロット分ずらした位置関係で配置される第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の組が、別の相に対応する第一層コイル２１を構成している。また、図３に示す第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の組を周方向他方側Ｃ２に４スロット分ずらした位置関係で配置される第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の組が、更に別の相に対応する第一層コイル２１を構成している。そのため、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの４倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。同様に、第二波巻コイル６２を形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの４倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。
【００５１】
詳細な説明は省略するが、各相の渡り部５２、５３は、三相の内の２つの相の渡り部５２、５３同士が周方向Ｃに重複する部分を有するように配置されている。そのため、図２に示すように、相によっては接合延出部５１に径方向段差部８０が形成されており、第一層コイル２１がコイルエンド部において占める径方向Ｒ範囲は、導体辺部５０における線状導体の径方向Ｒ幅の２倍程度の範囲となる。しかし、第一層コイル２１は、径方向Ｒ最外側の層であるため、径方向段差部８０のオフセット方向を径方向外側Ｒ２とすることで、第二層コイル２２や第三層コイル２３に影響を与えることなく、第一層コイル２１の渡り部５２、５３を適切に配置することが可能となっている。なお、詳細な説明は省略するが、本例では図２に示すように、接合の対象となる一対の接合延出部５１は、互いに径方向Ｒに対向する接合面同士が接合されている。また、図２においては、簡略化のため、第二層コイル２２や第三層コイル２３のコイルエンド部の形状は省略している。
【００５２】
１−２−２．第二層コイル及び第三層コイル
次に、第二層コイル２２及び第三層コイル２３の構成について図５及び図６に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、上記のように、第二層コイル２２と第三層コイル２３とは、第三波巻コイル６３と第四波巻コイル６４とを備えて一体的に構成されている。
【００５３】
第三波巻コイル６３は、第二層及び第三層の２つの層に亘って配置されるコイルであり、本実施形態に係るコイル２０は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような互いに周方向Ｃに１磁極ピッチ（６スロット分）ずれた関係にある２つの第三波巻コイル６３を備えている。以下では、図５（ａ）に示す第三波巻コイル６３を一方側第三波巻コイル６３ａといい、図５（ｂ）に示す第三波巻コイル６３を他方側第三波巻コイル６３ｂという。なお、これらを特に区別する必要がない場合には、単に第三波巻コイル６３という。また、一方側第三波巻コイル６３ａと他方側第三波巻コイル６３ｂとの双方をまとめて、第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂという場合がある。
【００５４】
一方側第三波巻コイル６３ａは、図５（ａ）、図５（ｃ）に示すように、一対の導体辺部５０の径方向Ｒ位置が各スロット３内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向Ｌのいずれか一方側（本例では、軸方向他方側Ｌ２）に配置されたセグメント導体である第三セグメント導体４３を用いて構成されている。第三セグメント導体４３は、連続渡り部５２がステータコア２に対して軸方向Ｌのいずれか一方側（本例では、軸方向他方側Ｌ２）に位置する姿勢のセグメント導体である。第三セグメント導体４３の連続渡り部５２は、ステータコア２の軸方向端面に対して傾斜する部分を有するＶ字状に形成されている。なお、図５（ｃ）は、一方側第三波巻コイル６３ａと他方側第三波巻コイル６３ｂの径方向Ｒにおける位置関係を示す図であり、各セグメント導体４０の配置状態を明確にすべく、各部材の縦横比や異なる部材間の大小関係は他の図面とは異ならせている。
【００５５】
具体的には、一方側第三波巻コイル６３ａは、第三セグメント導体４３を周方向Ｃに沿って複数（本例では４つ）分散配置するとともに、互いに隣接する第三セグメント導体４３の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、一方側第三波巻コイル６３ａは、１ターン（一巡回分）の波巻コイルである。なお、第三セグメント導体４３の接合延出部５１はステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に位置するため、一方側第三波巻コイル６３ａにおける接合延出部５１の先端部同士を接合してなる接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１の軸方向Ｌ外側に配置される。そして、接合部３０にて接続された２つの接合延出部５１により、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１には、第三波巻コイル６３の接合渡り部５３が形成される。なお、一方側第三波巻コイル６３ａを形成するための接合部３０は、当該接合部３０が形成する接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における中心位置に位置するとともに、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に複数形成されている。
【００５６】
一方側第三波巻コイル６３ａを構成する４つの第三セグメント導体４３は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置されており、図５（ａ）にはそのうちの一部が示されている。また、第三セグメント導体４３が備える一対の導体辺部５０は、スロット３の配設ピッチの６倍（１磁極ピッチ）に相当する距離だけ互いに周方向Ｃに離間した一対のスロット３にそれぞれ配置されている。さらに、第三セグメント導体４３は、一対の接合延出部５１の双方が屈曲接合延出部５１ｂとされたセグメント導体（以下、単に「両側屈曲セグメント導体４０ｂ」という。）とされている。第三セグメント導体４３が備える屈曲接合延出部５１ｂは、ステータコア２の軸方向端面に対して傾斜するように形成されており、周方向Ｃに沿った長さがスロット３の配設ピッチの３倍程度となっている。
【００５７】
ところで、上記のように、第三セグメント導体４３は、一対の導体辺部５０の径方向Ｒ位置が各スロット３内において互いに隣接する層となるように形成されている。本例では、第三セグメント導体４３が備える一対の導体辺部５０は、周方向一方側Ｃ１の導体辺部５０が、周方向他方側Ｃ２の導体辺部５０に対して径方向内側Ｒ１に１層分オフセットされて、径方向内側Ｒ１に隣接する層に配置されている。具体的には、第三セグメント導体４３が備える一対の導体辺部５０は、周方向一方側Ｃ１の導体辺部５０が第三層に配置され、周方向他方側Ｃ２の導体辺部５０が第二層に配置されている。よって、一方側第三波巻コイル６３の各スロット３内における導体辺部５０の位置は、周方向Ｃに沿って、第二層と第三層との間で交互に入れ替わることになる。このように、一方側第三波巻コイル６３ａは、第二層及び第三層の２つの層に亘って配置される１ターンの波巻コイルである。
【００５８】
一方、他方側第三波巻コイル６３ｂは、基本的に一方側第三波巻コイル６３ａと同じ構成を有するが、構成要素である第三セグメント導体４３の周方向Ｃにおける配設位置が、一方側第三波巻コイル６３ａとは異なる。図５（ａ）と図５（ｂ）とを比較すれば明らかなように、一方側第三波巻コイル６３ａを構成する第三セグメント導体４３と、他方側第三波巻コイル６３ｂを構成する第三セグメント導体４３とは、それぞれの導体辺部５０が同一のスロット３内に配置されるものの、連続渡り部５２の周方向位置が互いに周方向Ｃに１磁極ピッチずれて配置されている。そのため、各スロット３においては、一方側第三波巻コイル６３ａと他方側第三波巻コイル６３ｂとのいずれか一方の第三波巻コイル６３を構成する第三セグメント導体４３が備える周方向他方側Ｃ２の導体辺部５０が第二層に配置されるとともに、他方の第三波巻コイル６３を構成する第三セグメント導体４３が備える周方向一方側Ｃ１の導体辺部５０が第三層に配置されている。
【００５９】
図５（ｃ）に示すように、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１及び軸方向他方側Ｌ２の双方で、一方側第三波巻コイル６３ａと他方側第三波巻コイル６３ｂとは、互いに交差することなく配置されている。そして、これらの一方側第三波巻コイル６３ａと他方側第三波巻コイル６３ｂとにより、第二層及び第三層の２つの層に亘って配置される２ターン分（二巡回分）の波巻コイルが形成されている。第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂを形成するための接合部３０は、当該接合部３０が形成する接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における中心位置に位置するとともに、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に複数形成される（図６参照）。
【００６０】
第四波巻コイル６４は、第三波巻コイル６３と同様の構成を有するが、第三波巻コイル６３とは導体辺部５０が配置されるスロット３が異なる。具体的には、第四波巻コイル６４は、第三波巻コイル６３を周方向におけるいずれか一方側（本例では、周方他方側Ｃ２）に１スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルである。第四波巻コイル６４も、第三波巻コイル６３と同様、互いに周方向Ｃに１磁極ピッチ（６スロット分）ずれた関係にある２つが備えられており、一方側第三波巻コイル６３ａを周方向他方側Ｃ２に１スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルを一方側第四波巻コイル６４ａといい、他方側第三波巻コイル６３ｂを周方向他方側Ｃ２に１スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルを他方側第四波巻コイル６４ｂという。なお、一方側第四波巻コイル６４ａと他方側第四波巻コイル６４ｂとを特に区別する必要がない場合には、単に第四波巻コイル６４という。また、一方側第四波巻コイル６４ａと他方側第四波巻コイル６４ｂとの双方をまとめて、第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂという場合がある。
【００６１】
一方側第四波巻コイル６４ａは、図６に示すように、第四セグメント導体４４を周方向Ｃに沿って複数（本例では４つ）分散配置するとともに、互いに隣接する第四セグメント導体４４の接合延出部５１同士を順次接合して周方向Ｃに一巡する波巻状としたコイルである。なお、図６は、１つの相に対応する第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂ及び第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂの配置状態を示す展開図である。一方側第四波巻コイル６４ａを構成する第四セグメント導体４４は、一方側第三波巻コイル６３ａを構成する第三セグメント導体４３と同じ構成を有するが、一方側第三波巻コイル６３ａを構成する第三セグメント導体４３を周方向Ｃにおけるいずれか一方側（本例では周方向他方側Ｃ２）に１スロット分ずらした位置関係で配置されている。また、他方側第四波巻コイル６４ｂを構成する第四セグメント導体４４は、他方側第三波巻コイル６３ｂを構成する第三セグメント導体４３を周方向他方側Ｃ２に１スロット分ずらした位置関係で配置されている。
【００６２】
なお、図６は、三相の内のある１つの相に対応する第二層コイル２２及び第三層コイル２３を示している。そして、図示は省略するが、図６に示す第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂ及び第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂの組を周方向一方側Ｃ１に４スロット分ずらした位置関係で配置される第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂ及び第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂの組が、別の相に対応する第二層コイル２２及び第三層コイル２３を構成している。また、図６に示す第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂ及び第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂの組を周方向他方側Ｃ２に４スロット分ずらした位置関係で配置される第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂ及び第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂの組が、更に別の相に対応する第二層コイル２２及び第三層コイル２３を構成している。そのため、第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂを形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの２倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。同様に、第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂを形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの２倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。
【００６３】
１−２−３．接合部の配置状態
次に、本実施形態に係るステータ１における、接合延出部５１同士の接合部３０の配置構成について説明する。図７は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に形成される接合部３０の配置状態を示す模式図であり、図８は、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に形成される接合部３０の配置状態を示す模式図である。
【００６４】
上記のように、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの４倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。また、第二波巻コイル６２を形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの４倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。また、第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂを形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの２倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。そして、第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂを形成するための接合部３０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１において、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの２倍に相当する距離毎に、各相の接合部３０が順に現れるように配置されている。
【００６５】
よって、図７に示すように、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１には、第二波巻コイル６２を形成するための接合部３０が複数（本例では１２個）配置されているとともに、第三波巻コイルセット６３ａ、６３ｂを形成するための接合部３０が複数（本例では２４個）配置されており、更に、第四波巻コイルセット６４ａ、６４ｂを形成するための接合部３０が複数（本例では２４個）配置されている。また、図８に示すように、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２には、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０が複数（本例では１２個）配置されている。なお、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０と、第二波巻コイル６１を形成するための接合部３０との間の周方向Ｃの位置関係は、周方向Ｃに沿ってスロット３の配設ピッチの２倍に相当する距離毎に、第一波巻コイル６１を形成するための接合部３０と、第二波巻コイル６２を形成するための接合部３０とが交互に現れるような関係となっている。
【００６６】
図７より明らかなように、第一層コイル２１を構成する第二波巻コイル６２における接合部３０は、第二層コイル２２や第三層コイル２３を構成する第三波巻コイル６３や第四波巻コイル６４における接合部３０に比べ、隣接する接合部３０間の距離が確保されている。また、図８に示すように、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２には、第一層コイル２１を構成する第一波巻コイル６１における接合部３０のみが配置されている。よって、第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２とが構成する第一層コイル２１は、他の層のコイルに比べて電気的絶縁性が高められている。そこで、図示は省略するが、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２のいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、第三波巻コイル６３及び第四波巻コイル６４のいずれか一方の端部が、他相のコイル２０との接続点である中性点に接続される構成とすると、コイル２０全体での電気的絶縁に関する信頼性を高めることができるため好適である。
【００６７】
２．第二の実施形態
次に、本発明に係る回転電機用電機子の第二の実施形態について説明する。ここでも、本発明を、インナーロータ型の回転電機のステータに本発明を適用した場合を例として説明するが、本実施形態に係るステータ１は、スロット３内における径方向Ｒ最外側の層（第一層）だけでなく、その他の層にも上記の第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置されている点で、上記第一の実施形態とは大きく異なる。以下、本実施形態に係るステータ１の構成について上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。なお、本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相が、それぞれ、本発明における「第一相」、「第二相」、及び「第三相」に相当する。
【００６８】
本実施形態では、コイル２０は、図９に示すように、各スロット３内において導体辺部５０が径方向Ｒに８個配列された８層巻構造とされている。すなわち、各スロット３内には、８個の導体辺部５０が径方向Ｒに重なる（積み重なる）ように、一列に整列配置されている。そして、第一層から第八層までの全ての層に、図３に示すような第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置されている。すなわち、第一層コイル２１から第八層コイル２８の全ての層コイル２１〜２８は、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２を備えて構成されている。なお、詳細は後述するが、第一層及び第五層以外の層に配置される第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２は、接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における接合部３０の周方向Ｃ位置が図３とは異なっている。そして、コイル２０は、８層の第一波巻コイル６１と８層の第二波巻コイル６２とを備える波巻コイル組を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相分備えている。言い換えれば、コイル２０が備える複数の互いに異なる相の相コイル（本例では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）のそれぞれは、８層の第一波巻コイル６１と８層の第二波巻コイル６２とを備える波巻コイル組を備えている。
【００６９】
図１０は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に形成される接合渡り部５３の配置状態を示す模式図である。すなわち、図１０に示す接合渡り部５３は、各層のコイル２１〜２８が備える第二波巻コイル６２の接合渡り部５３である。図示は省略するが、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に形成される第一波巻コイル６１の接合渡り部５３も、同様に配置されている。図１０に示すように、各相の接合渡り部５３は、周方向Ｃに互いに重複するように配置されている。具体的には、Ｕ相コイル２０ｕの接合渡り部５３における周方向一方側Ｃ１部分と、Ｖ相コイル２０ｖの接合渡り部５３における周方向他方側Ｃ２部分とが、周方向Ｃに重複するように配置されている。また、Ｖ相コイル２０ｖの接合渡り部５３における周方向一方側Ｃ１部分と、Ｗ相コイル２０ｗの接合渡り部５３における周方向他方側Ｃ２部分とが、周方向Ｃに重複するように配置されている。そして、Ｗ相コイル２０ｗの接合渡り部５３における周方向一方側Ｃ１部分と、Ｕ相コイル２０ｕの接合渡り部５３における周方向他方側Ｃ２部分とが、周方向Ｃに重複するように配置されている。詳細な説明は省略するが、このような配置構成を実現すべく、図９に示すように、接合延出部５１の少なくとも一部には径方向段差部８０が形成されている。また、Ｖ相コイル２０ｖの接合渡り部５３は、周方向Ｃにおける中心位置付近で、径方向Ｒにオフセットするような形状を備えている。
【００７０】
そして、本実施形態では、８層の第一波巻コイル６１と８層の第二波巻コイル６２について、層毎に共通形状のセグメント導体４０を用いている。すなわち、同じ層を構成する第一波巻コイル６１は共通形状のセグメント導体４０を用いて構成されており、同じ層を構成する第二波巻コイル６２も共通形状のセグメント導体４０を用いて構成されている。      
【００７１】
なお、「共通形状のセグメント導体４０」とは、互いに隣接するセグメント導体４０の接合延出部５１同士を接合して形成される接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における接合部３０の周方向Ｃ位置が互いに一致するようなセグメント導体４０を意味する。すなわち、セグメント導体４０が一方側屈曲セグメント導体４０ａである場合には、直線状接合延出部５１ａが周方向一方側Ｃ１の接合延出部５１であるか否かが共通するセグメント導体４０を意味する。また、セグメント導体４０が両側屈曲セグメント導体４０ｂである場合には、周方向一方側Ｃ１の接合延出部５１の長さと、周方向他方側Ｃ２の接合延出部５１の長さとの関係（比等）が共通するセグメント導体４０を意味する。
【００７２】
本実施形態では、同じ層を構成する第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２との間でも、径方向Ｒに沿って見た場合に軸方向Ｌにおける上下関係が逆になるものの、共通形状のセグメント導体４０を用いている。そして、本実施形態では、第一層と第五層のセグメント導体４０が、周方向他方側Ｃ２に直線状接合延出部５１ａを有する一方側屈曲セグメント導体４０ａとされている。具体的には、第一層に配置される第一波巻コイル６１を構成する第一セグメント導体４１、第一層に配置される第二波巻コイル６２を構成する第二セグメント導体４２、第五層に配置される第一波巻コイル６１を構成する第一セグメント導体４１、及び第五層に配置される第二波巻コイル６２を構成する第二セグメント導体４２が、全て、周方向他方側Ｃ２に直線状接合延出部５１ａを有する一方側屈曲セグメント導体４０ａとされている。よって、第一層コイル２１と第五層コイル２５とは、上記第一の実施形態における第一層コイル２１（図３参照）と同様の構成を備えている。
【００７３】
一方、本実施形態では、第一層と第五層以外の層のセグメント導体４０は、両側屈曲セグメント導体４０ｂとされている。そして、第二層のセグメント導体４０と第六層のセグメント導体４０とが互いに共通形状のセグメント導体とされている。また、第三層のセグメント導体４０と第七層のセグメント導体４０とが互いに共通形状のセグメント導体とされている。そして、第四層のセグメント導体４０と第八層のセグメント導体４０とが互いに共通形状のセグメント導体４０とされている。
【００７４】
ここで、第四層コイル２４について具体的に説明する。図１１は、一つの相に対応する第四層コイル２４の配置状態を示す展開図である。図１１に示すように、第四層コイル２４が備える第一波巻コイル６１は、互いに隣接する両側屈曲セグメント導体４０ｂ（第一セグメント導体４１）の接合延出部５１（屈曲接合延出部５１ｂ）同士を順次接合して形成されている。そして、両側屈曲セグメント導体４０ｂが備える一対の接合延出部５１（屈曲接合延出部５１ｂ）は、互いにほぼ同じ長さに形成されているため、図１１に示すように、第四層コイル２４が備える第一波巻コイル６１における接合部３０は、当該接合部３０により形成される接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における中心位置付近に位置する。同様に、第四層コイル２４が備える第二波巻コイル６２も、一対の接合延出部５１（屈曲接合延出部５１ｂ）の長さが互いにほぼ同じ長さに形成された両側屈曲セグメント導体４０ｂ（第二セグメント導体４２）を用いて構成されている。よって、図１１に示すように、第四層コイル２４が備える第二波巻コイル６２における接合部３０は、当該接合部３０により形成される接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における中心位置付近に位置する。上記のように、第四層のセグメント導体４０と第八層のセグメント導体４０とは互いに共通形状のセグメント導体４０とされているため、第八層コイル２８も第四層コイル２４と同様に形成されている。
【００７５】
そして、詳細は省略するが、第二層コイル２２及び第六層コイル２６における接合部３０と、第三層コイル２３及び第七層コイル２７における接合部３０とが、第一層コイル２１及び第五層コイル２５における接合部３０と、第四層コイル２４及び第八層コイル２８における接合部３０とが両端を規定する周方向Ｃ範囲を均等又はほぼ均等に３分割する位置に配置されるように、第二層及び第六層のセグメント導体４０と、第三層及び第七層のセグメント導体４０とが構成されている。すなわち、上記のような位置関係が得られるように、第二層及び第六層のセグメント導体４０が備える一対の接合延出部５１の長さや、第三層及び第七層のセグメント導体４０が備える一対の接合延出部５１の長さが設定されている。これにより、以下に述べるように、接合延出部５１同士の接合部３０を分散配置させることが可能となっている。
【００７６】
図１２は、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に形成される、第一層コイル２１から第八層コイル２８の接合部３０の配置状態を示す模式図である。なお、各相のコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗは同様の構成を有するため、ここでは、Ｕ相コイル２０ｕに関して説明する。図１２に示すように、Ｕ相コイル２０ｕの各層コイル２１〜２８における接合部３０について、ｉを１から４までの整数として、第ｉ層コイルにおける接合部３０の周方向Ｃ位置と、第（ｉ＋４）層コイルにおける接合部３０の周方向Ｃ位置とが一致する。そして、図１３は、Ｕ相コイル２０ｕを構成する各層コイル２１〜２８の接合部３０の、接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲における周方向Ｃ位置の関係を示している。図１２及び図１３に示すように、各層コイル２１〜２８の接合部３０は周方向Ｃに分散配置されているため、互いに隣接する層同士の間での接合部３０間の距離を適切に確保することが可能となっている。なお、ｉを１から４までの整数として、第ｉ層コイルにおける接合部３０と、第（ｉ＋４）層コイルにおける接合部３０とは同じ周方向Ｃ位置に配置されるが、これらの接合部３０はもともと４層分に対応した距離だけ径方向Ｒに離間しているため、電気的絶縁性に関する問題は生じ難い。なお、図示は省略するが、図１２に示さない部分においても同様に接合部３０が配置されている。
【００７７】
なお、図１２及び図１３に示すように、Ｕ相コイル２０ｕを構成する各層コイル２１〜２８の接合部３０は、Ｕ相コイル２０ｕの接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲の半分の範囲内に分散配置されている。なお、各相の接合渡り部５３は、図１０に示すように、接合渡り部５３の周方向Ｃ範囲の半分ずつ周方向Ｃにずれて配置されている。そのため、図１２に示すように、Ｕ相コイル２０ｕの接合部３０だけでなくＶ相コイル２０ｖやＷ相コイル２０ｗの接合部３０も、同様に、接合渡り部５３が位置する周方向Ｃ範囲の半分の範囲内に分散配置することが可能となっている。よって、同一の相の接合部３０が配置される周方向Ｃ範囲同士を異なる相の間で重複させることなく、同一の相の接合部３０を周方向に分散配置可能な構成となっている。このように、本実施形態では、各相の波巻コイル組における同一の周方向Ｃ位置に形成される８個の接合渡り部５３の組のそれぞれについて、接合渡り部５３の組を構成する接合延出部５１同士の８個の接合部３０が、接合渡り部５３の組が位置する周方向Ｃ範囲の半分の範囲内に分散配置されている。
【００７８】
なお、同一の相の接合部３０を周方向に分散配置可能な周方向Ｃ範囲は、コイル２０の相数に応じて適宜変更すると好適である。すなわち、コイル２０の相の数が３より大きくなれば、接合渡り部５３の周方向Ｃ範囲の半分より小さな範囲内に複数の接合部３０が分散配置される構成とすると良い。
【００７９】
また、図示は省略するが、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に形成される、各層コイル２１〜２８に配置された第一波巻コイル６１の接合部３０も、図１２と同様に配置されている。
【００８０】
３．その他の実施形態
（１）上記第一の実施形態では、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２の双方が、一方側屈曲セグメント導体４０ａを用いて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２のいずれか一方を、一方側屈曲セグメント導体４０ａを用いて構成し、他方を両側屈曲セグメント導体４０ｂを用いて構成しても良い。また、第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２との双方を、両側屈曲セグメント導体４０ｂを用いて構成しても良い。
【００８１】
（２）上記第一の実施形態では、コイル２０が３層巻構造であり、径方向最外側の層である第一層に第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一層以外の層に第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２を配置する構成とすることもできる。また、コイル２０は３層巻構造のものに限られず、コイル２０が、５層巻構造や７層巻構造等の３より大きな奇数分の層に導体辺部５０が配置された構造を有しているものであっても良い。このような場合において、第一波巻コイル６１及び第二波巻コイル６２が配置される層の位置や層の数は適宜変更可能である。例えば、上記第一の実施形態と同様、径方向最外側の層（第一層）にのみ第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２とを配置し、それ以外の層に第三波巻コイル６３と第四波巻コイル６４とを配置する構成とすることができる。また、コイル２０が、第一層に第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２とが配置された１層巻構造であっても良い。
【００８２】
（３）上記第二の実施形態では、第一層及び第五層のセグメント導体４０が一方側屈曲セグメント導体４０ａであり、第一層及び第五層以外のセグメント導体４０が両側屈曲セグメント導体４０ｂである場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、ある１つの層（例えば、第一層）のセグメント導体４０のみを一方側屈曲セグメント導体４０ａとすることもできる。また、当然ながら、全ての層のセグメント導体４０を一方側屈曲セグメント導体４０ａとすることもでき、又全ての層のセグメント導体４０を両側屈曲セグメント導体４０ｂとすることもできる。
【００８３】
（４）上記第二の実施形態では、同じ層を構成する第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２との間でも、径方向Ｒに沿って見た場合に軸方向Ｌにおける上下関係が逆になるものの、共通形状のセグメント導体４０を用いている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、同じ層を構成する第一波巻コイル６１と第二波巻コイル６２との間で、共通形状のセグメント導体４０を用いない構成とすることもできる。すなわち、ステータコア２に対して軸方向一方側Ｌ１に形成される接合部３０の配置構成と、ステータコア２に対して軸方向他方側Ｌ２に形成される接合部３０の配置構成とは、互いに独立に設計することができる。
【００８４】
（５）上記第二の実施形態では、コイル２０が８層巻構造である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コイル２０の層の数は適宜変更可能である。例えば、コイル２０を１０層巻構造とすることができる。
【００８５】
（６）上記第二の実施形態では、同一の相のコイルを構成する各層コイル２１〜２８における接合部３０について、ｉを１から４までの整数として、第ｉ層コイルにおける接合部３０の周方向Ｃ位置と、第（ｉ＋４）層コイルにおける接合部３０の周方向Ｃ位置とが一致する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、各層コイル２１〜２８における接合部３０の配設位置は、接合渡り部５３の周方向Ｃ範囲の半分の範囲内で適宜変更可能である。例えば、各層コイル２１〜２８の接合部３０のいずれもが互いに同じ周方向Ｃ位置に位置しないように構成することができる。
【００８６】
（７）上記第二の実施形態では、各相の波巻コイル組における同一の周方向Ｃ位置に形成される複数個の接合渡り部５３の組のそれぞれについて、当該接合渡り部５３の組を構成する接合延出部５１同士の複数個の接合部３０が、当該接合渡り部５３の組が位置する周方向Ｃ範囲の半分の範囲内に分散配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、接合渡り部５３の組を構成する接合延出部５１同士の複数個の接合部３０が、接合渡り部５３の組が位置する周方向Ｃ範囲の４分の１の範囲内に分散配置されている構成としたり、互いに同一の周方向Ｃ位置に配置される構成としたりすることも可能である。
【００８７】
（８）上記第二の実施形態では、８層の第一波巻コイル６１又は８層の第二波巻コイル６１について、層毎に共通形状のセグメント導体４０を用いる場合を例として説明したが、層毎に共通形状のセグメント導体４０を用いない構成とすることも可能である。
【００８８】
（９）上記の実施形態では、第三波巻コイル６３を構成する第三セグメント導体４３や、第四波巻コイル６４を構成する第四セグメント導体４４が、一対の導体辺部５０と、当該一対の導体辺部５０の一端同士を接続する連続渡り部５２と、当該一対の導体辺部５０のそれぞれの他端から延出する一対の接合延出部５１と、を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第三セグメント導体４３及び第四セグメント導体４４の少なくとも一方が、スロット３内に軸方向Ｌに沿って配置される導体辺部５０と、導体辺部５０の双方の端部からステータコア２に対して軸方向Ｌに延出する一対の接合延出部５１と、を有して構成されるセグメント導体、すなわち、連続渡り部５２を有さないセグメント導体（例えば、Ｉ字状のセグメント導体や、一方の接合延出部５１が予め屈曲加工されたＬ字状のセグメント導体等）である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記第一の実施形態では、第一層以外の層のコイルも波巻コイルである場合を例として説明したが、第一層以外の層のコイルが重ね巻コイルや同心巻コイルである構成とすることもできる。
【００８９】
（１０）上記の実施形態では、セグメント導体４０を構成する線状導体の、延在方向に直交する断面における断面形状が矩形状である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、当該断面形状が、円形状、楕円形状、正方形状、多角形状等の線状導体を用いることができる。
【００９０】
（１１）上記の実施形態では、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機用のステータに適用した場合を例として説明したが、アウターロータ型の回転電機用のステータに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１：ステータ（回転電機用電機子）
２：ステータコア（電機子コア）
３：スロット
２０：コイル
３０：接合部
４０：セグメント導体
４０ａ：一方側屈曲セグメント導体
４０ｂ：両側屈曲セグメント導体
４１：第一セグメント導体
４２：第二セグメント導体
４３：第三セグメント導体
４４：第四セグメント導体
５０：導体辺部
５１：接合延出部
５１ａ：直線状接合延出部
５１ｂ：屈曲接合延出部
５２：連続渡り部
５３：接合渡り部
６１：第一波巻コイル
６２：第二波巻コイル
６３：第三波巻コイル
６４：第四波巻コイル
Ｌ：軸方向
Ｃ：周方向
Ｒ：径方向
【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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