(57)【要約】【課題】巻線を高密度化できる。【解決手段】回転電機は、固定子と、固定子の内部に回転可能な回転子とを備え、固定子は、円筒型でありティースを有する鉄心と、鉄心の周りに形成されるボビンと、ボビンを介して鉄心のティースにコイルを集中的に巻回した複数の集中巻コイルとを備え、集中巻コイルの少なくとも一つは、ティースと接する第１層目に、鉄心のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙にして内周側に移行しつつ巻き回される順巻部と、内周側からバックヨーク側に移行しつつ空隙に巻き回される逆巻部とを備える。【選択図】図９
2019097309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、前記固定子の内部に回転可能な回転子とを備える回転電機であって、
前記固定子は、
円筒型でありティースを有する鉄心と、
前記鉄心の周りに形成されるボビンと、
前記ボビンを介して前記鉄心のティースにコイルを集中的に巻回した複数の集中巻コイルとを備え、
前記集中巻コイルの少なくとも一つは、前記ティースと接する第１層目に、前記鉄心のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙にして内周側に移行しつつ巻き回される順巻部と、前記内周側から前記バックヨーク側に移行しつつ前記空隙に巻き回される逆巻部とを備える回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記空隙は、前記コイルの巻き始め個所に隣接する回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機において、
前記空隙は複数存在し、
前記逆巻部は、複数存在する前記空隙について前記内周側に存在する前記空隙から順番に巻き回される回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機において、
前記空隙に巻回した前記コイルに接して上層にさらに前記コイルを巻回した回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載の回転電機において、
渡り線を介して連続巻された少なくとも２つの前記集中巻コイルを含む回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機において、
前記ボビンにおいて、前記コイルと接する位置であり前記逆巻部が巻回される前記空隙および前記空隙から前記バックヨーク側を第１接触部とし、
前記ボビンにおいて、前記コイルと接する位置であり前記空隙から前記内周側を第２接触部とすると、
前記第１接触部のボビン幅は、前記第２接触部のボビン幅よりも狭い回転電機。
【請求項７】
請求項１に記載の回転電機において、
前記ボビンは、前記ボビンの高さ方向端面に、前記順巻部が巻き回される溝を備える回転電機。
【請求項８】
円筒型でありティースを有する鉄心と、
前記鉄心の周りに形成されるボビンと、
前記ボビンを介して前記鉄心のティースにコイルを集中的に巻回した複数の集中巻コイルとを備え、
前記集中巻コイルの少なくとも一つは、前記ティースと接する第１層目に、前記鉄心のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙にして内周側に移行しつつ巻き回される順巻部と、前記内周側から前記バックヨーク側に移行しつつ前記空隙に巻き回される逆巻部とを備える固定子。
【請求項９】
請求項８に記載の固定子において、
前記空隙は、前記コイルの巻き始め個所に隣接する固定子。
【請求項１０】
請求項８に記載の固定子において、
前記空隙は複数存在し、
前記逆巻部は、複数存在する前記空隙について前記内周側に存在する前記空隙から順番に巻き回される固定子。
【請求項１１】
請求項８に記載の固定子において、
前記空隙に巻回した前記コイルに接して上層にさらに前記コイルを巻回した固定子。
【請求項１２】
請求項８に記載の固定子において、
渡り線を介して連続巻された少なくとも２つの前記集中巻コイルを含む固定子。
【請求項１３】
請求項８に記載の固定子において、
前記ボビンにおいて、前記コイルと接する位置であり前記逆巻部が巻回される前記空隙および前記空隙から前記バックヨーク側を第１接触部とし、
前記ボビンにおいて、前記コイルと接する位置であり前記空隙から前記内周側を第２接触部とすると、
前記第１接触部のボビン幅は、前記第２接触部のボビン幅よりも狭い固定子。
【請求項１４】
請求項８に記載の固定子において、
前記ボビンは、前記ボビンの高さ方向端面に、前記順巻部が巻き回される溝を備える固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機、および固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化を抑制するためにＣＯ２の排出量を削減する技術の開発が求められている。このため、これを実現する自動車の電動化と、その駆動源であるモータや発電機を高出力化、高効率化に大きな期待が寄せられている。特許文献１には、全体を収容するハウジングと、このハウジングに回転軸を介して回転可能に取り付けられた回転子と、回転子の外周に対向してハウジングに取り付けられた固定子とを備え、前記固定子は、前記ハウジングに固定され、複数のスロットを形成するティース部が形成された環状の固定子鉄心と、前記ティース部に樹脂製の絶縁材料からなるボビンを介して巻き付けられた複数の固定子コイルとを有し、前記固定子コイルは、１層目を前記ティース部に前記固定子の外径側から内径側へ順次巻き付けられるとともに、層毎に巻き付け方向を反転させて巻き付けられ、最外層をｎ（但し、ｎは３以上の奇数）、各層の最終ターンをｍ（但し、ｍは２以上）とし、１層目の１ターン目を（１，１）、１層目の２ターン目を（１，２）、２層目の１ターン目を（２，１）、２層目の２ターン目を（２，２）・・・ｎ層目のｍターン目を（ｎ，ｍ）としたとき、ｎ層目のｍターン目（ｎ，ｍ）が前記固定子の外径側に巻き付けられ、内径側の前記固定子コイルが短辺側ティース部でレーンチェンジされるとともに、外径側の前記固定子コイルの一部を長辺側ティース部でレーンチェンジされていることを特徴とする回転電機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０７２９１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている発明では、巻線の高密度化が十分でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様による回転電機は、固定子と、前記固定子の内部に回転可能な回転子とを備える回転電機であって、前記固定子は、円筒型でありティースを有する鉄心と、前記鉄心の周りに形成されるボビンと、前記ボビンを介して前記鉄心のティースにコイルを集中的に巻回した複数の集中巻コイルとを備え、前記集中巻コイルの少なくとも一つは、前記ティースと接する第１層目に、前記鉄心のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙にして内周側に移行しつつ巻き回される順巻部と、前記内周側から前記バックヨーク側に移行しつつ前記空隙に巻き回される逆巻部とを備える。
本発明の第２の態様による固定子は、円筒型でありティースを有する鉄心と、前記鉄心の周りに形成されるボビンと、前記ボビンを介して前記鉄心のティースにコイルを集中的に巻回した複数の集中巻コイルとを備え、前記集中巻コイルの少なくとも一つは、前記ティースと接する第１層目に、前記鉄心のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙にして内周側に移行しつつ巻き回される順巻部と、前記内周側から前記バックヨーク側に移行しつつ前記空隙に巻き回される逆巻部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、巻線を高密度化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】回転電機１の内部構造を示す図
【図２】固定子３の外観図
【図３】ブロック１５の外観図
【図４】分割コアブロック１２の外観を示す図
【図５】ボビン１３の外観図
【図６】ボビン１３を分割コアブロック１２に組付けた状態を示す図
【図７】回転子の極数とブロック１５の形状の関係の概略を示す図
【図８】許容されるブロック１５の幅を示す図
【図９】第１の実施の形態における巻き線の手順を説明する図
【図１０】従来手法による巻線がされたブロック１５Ｚを示す図
【図１１】従来手法による巻線がされたブロック１５Ｚを示す図
【図１２】変形例３において１つのブロック１５に複数の空隙が形成される場合の巻線の手順を示す図
【図１３】第２の実施の形態におけるボビン１３Ａを示す図
【図１４】ボビン１３Ａにコイル８を巻回した状態を示す図
【図１５】第３の実施の形態にかかるボビン１３Ｂを示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
―第１の実施の形態―
以下、図１〜図１１を参照して、本発明にかかる回転電機および固定子の第１の実施の形態を説明する。コイルは、たとえばエナメル皮膜された電線を用いて形成され、「コイル」と「電線」は厳密には異なるものである。しかし本実施の形態では物理的な形状を説明する場合を除いて「電線」も「コイル」と呼ぶ。
【０００９】
（回転電機１の内部構造）
図１は本発明にかかる回転電機１の内部構造を示す図である。ハウジング２の内周に固定子３が焼き嵌めや圧入により固定されている。固定子３の内周部に、その外周に永久磁石４を貼り付けたＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型の回転子コアが挿入され、回転子コアと同軸で一体化したシャフト５をベアリング６で支持している。入力端子７の各々に、位相の異なる電圧を加えると、これと電気的に繋がった固定子３内のコイル８に電流が流れ、電気エネルギーが機械エネルギーに変換されて、シャフト５が回転する。なおＳＰＭ型の回転子コアに代えて、コアの軸方向に設けた挿入溝に永久磁石４を挿入したＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型の回転子コアを用いてもよい。
【００１０】
固定子３に組み込まれるコイル８の導体断面積が大きく、周長が短くできれば、電気抵抗の減少により回転電機の効率が向上する。このため回転電機１は、固定子コア９の各々のティース１０に集中的にコイル８を巻回することで、固定子コア９の軸方向両端面から突出した磁気的に無効なコイル長、すなわちコイルエンドを短くできる「集中巻」を採用する。また、巻線するコイル８の整列性を向上させ、より多くの導体を固定子コア９に巻線する手段として、回転電機１は固定子コア９を分割する「分割コア」を採用する。なおコイル８の断面は円でもよいし略直方体でもよい。換言するとコイル８は、いわゆる丸線でもよいしいわゆる角線でもよい。
【００１１】
図２は、固定子３の外観図である。図２に示すように、固定子３は複数のブロック１５から構成される。以下ではブロック１５の構造および製造方法を説明する。
【００１２】
（ブロック１５の構造）
図３は、ブロック１５の外観図である。ただし図３ではコイル８である渡り線８Ａを介して接続される３つのブロック１５を示している。ブロック１５は、鉄心である分割コアブロック１２とボビン１３とコイル８とを備える。コイル８は、後述するようにボビン１３を介して分割コアブロック１２に巻回され集中巻コイル８Ｂを形成する。図３に示す溝１８は、後述する巻き始め１６を固定する。分割コアブロック１２は次のように作成される。
【００１３】
図４は分割コアブロック１２の外観を示す図である。厚さ０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの電磁鋼板を打抜き、不図示のかしめや接着などにより積層固定することで、分割コアブロック１２を形成する。分割コアブロック１２は、ボビン１３を介してコイル８が巻回されるティース１０と、バックヨーク１１とを備える。
【００１４】
図５は、ボビン１３の外観図である。ボビン１３はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂で射出成形される。ボビン１３の側面には突起１４が設けられ、コイル８の位置ずれを防止する。ただし突起１４は必須の構成要素ではなく、ボビン１３は突起１４を備えなくてもよい。ボビン１３は図５の上下方向の中央で分離可能である。なお図５に記号ｗで示すように、ボビン１３においてコイル８が巻回される領域の幅をボビン幅と呼ぶ。本実施の形態ではボビン幅は一定である。また図５において符号Ｈで示す図示上下方向をボビン１３の高さ方向と呼ぶ。
【００１５】
図６は、ボビン１３を分割コアブロック１２に組付けた状態を示す図である。ボビン１３を２つに分離し、図４に示す分割コアブロック１２の上下から挟み込むように組付ける。この後、ボビン１３の周りにエナメル皮膜付きの電線でコイル８を巻線するとブロック１５が形成される。巻線の手順は後述する。
【００１６】
（多極化に伴う課題）
ところで近年では、回転電機の効率向上、および出力トルクの更なる向上を目的として、回転子の多極化が進められている。数式を併用して説明する。回転電機の出力トルクＴは次の式１で表される。
Ｔ＝Ｋｔ・Ｉ                ・・・（式１）
【００１７】
ただしＫｔはトルク定数、Ｉは電流である。またトルク定数Ｋｔは次の式２で示す関係を有する。
Ｋｔ＝α・ｆ・ｎ・φ        ・・・（式２）
【００１８】
ただしαは定数、ｆは周波数、ｎはコイルターン数、φは磁束である。またトルクＴは次の式３に示す関係を有する。
Ｔ＝α・ｆ・ｎ・φ・Ｉ      ・・・（式３）
【００１９】
回転子の回転数が一定であっても回転子の極数を増やすと周波数ｆが増えるため、式（３）から明らかなように一定のトルクＴを得るためのコイルのターン数ｎを減らすことができる。コイルのターン数の減少に伴って、次の２つの効果が得られる。第１に、コイル抵抗の低減による効率改善の効果である。第２に、体積を低減した分コイルを固定子の外周側に配置し、回転子径を大型化してトルクを増加させる効果である。
【００２０】
回転子の極数を増やすことによりこれらの効果が得られるので、本発明にかかる回転電機１は回転子の極数を増加させる設計としている。ただし回転子の極数の増加に対応して、固定子３の磁極数、すなわち分割コアブロック１２の数が増加し、それぞれの分割コアブロック１２の形状の制約が大きくなる。具体的に図を参照して説明する。
【００２１】
図７は回転子の極数とブロック１５の形状の関係の概略を示す図である。図７（ａ）はブロック１５を１２個備える場合を示す図であり、図７（ｂ）はブロック１５を１４個備える場合を示す図である。なお回転子の極数が比較的少ない８や１０の場合に図７（ａ）に示すようにブロック１５が１２個用いられる場合が多く、回転子の極数が比較的多い１４の場合に図７（ｂ）に示すようにブロック１５が１４個用いられる場合が多い。
【００２２】
図７（ａ）と図７（ｂ）とを比較して明らかなように、回転子の極数が増加するにつれて許容されるブロック１５の幅が狭くなる。前述のとおりブロック１５は分割コアブロック１２とボビン１３とコイル８とを備え、分割コアブロック１２は鋼板の積層で作成され、ボビン１３は射出成型により作成されるため、形状の変更は比較的容易である。しかしコイル８はボビン１３に巻回されるので、許容されるブロック１５の幅が狭くなることにより工夫が必要になる。具体的に図を参照して説明する。
【００２３】
図８は、許容されるブロック１５の幅を示す図である。ブロック１５は円周上に並べて配置されることで固定子３を構成するので、それぞれのブロック１５は隣接するブロック１５と接触しない幅であることが求められる。具体的にはブロック１５のボビン１３に巻回されるコイル８は、図８に符号９００で示す略台形状の領域内に収まることが求められる。仮に図示左側のようにコイル８が台形領域９００に収まっていない場合は、隣接するブロック１５のコイル８と干渉するためブロック１５を組み合わせて固定子３を形成することができない。
【００２４】
そこで本実施の形態では、図８の右側に示すように、コイル８の巻き始め１６から巻き終わり１７までを台形領域９００に収める工夫を行う。なお隣接するブロック１５におけるコイル８の巻数が異なる場合は、隣接するブロック１５のコイル８の巻数を減らすことで生じたスペースを、対向するコイル８の配置スペースとすることも可能であるが、ここでは全てのコイル８の巻数を同一としている。
【００２５】
なお本実施の形態では、ボビン１３に巻回したコイル８のうち、ボビン１３と接する最も内周側のコイル８を１層目Ｌ１と呼び、１層目Ｌ１の外側に巻回されたコイルを２層目Ｌ２、さらに２層目Ｌ２の外側に巻回されたコイルを３層目Ｌ３と呼ぶ。たとえば図８の左側はコイル８が３層目まで存在し、図８の右側はコイル８が２層目まで存在する。また本実施の形態では、図８の左側に示すように図８の上方をバックヨーク側、または外周側と呼び、図８の下方を内周側と呼ぶ。以下では、ボビン１３に形成される領域であって巻線可能な領域を巻線可能領域１３１と呼ぶ。
【００２６】
（巻線の手順）
図９は、第１の実施の形態における巻き線の手順を説明する図である。図９（ａ）〜図９（ｄ）のそれぞれに示す状態を、ここでは便宜的に第１段階〜第４段階と呼ぶ。なお以下に説明する巻線は、巻線機などの機械があらかじめ作成されたプログラムに基づいて実行してもよいし人間が実行してもよい。以下では巻線機が巻線を行うと仮定してその手順を説明する。
【００２７】
図９はコイル８の巻き始め１６側のコイルエンド１９の上方、換言すると図３における図示上方からブロック１５を見た図である。また図９では、コイル８のターン数を「Ｔ」で示している。
【００２８】
まず図９（ａ）に示すように、巻線機はコイル８の巻き始め１６を溝１８に巻き落とし、巻線可能領域１３１において最もバックヨーク１１に近い位置においてボビン１３に１ターン目を巻き付ける。すなわち図９（ａ）に示す第１段階では、図示奥側にはコイルエンド１９が形成されているが、図示手前側にはまだコイルエンド１９が形成されていない。
【００２９】
次に巻線機は、図９（ｂ）に示すように、内周側に２ターン目を形成するために、１ターン目と２ターン目の複数移行部２２を２巻線ピッチで形成する。これにより、コイルの側面２０に巻き始め１６である１ターン目の隣にコイル８を形成する電線が一本だけ入る空隙２３が形成される。そして巻線機は、ボビン１３に２ターン目を巻回し、以後は巻線可能領域１３１の最も内周側に到達するまで空隙２３を形成することなく通常移行部１９Ａを形成しつつコイル８を巻回して図９（ｂ）に示す第２段階となる。
【００３０】
なおコイルエンド１９には、通常移行部１９Ａおよび複数移行部２２も含まれる。また以下では、バックヨーク側を始点とし少なくとも１か所の空隙２３を形成して最も内周側に移行しつつ巻回されるコイル８を順巻部９１０と呼ぶ。すなわち１ターン目から４ターン目のコイル８が順巻部９１０である。
【００３１】
次に巻線機は、図９（ｃ）に示すように逆移行部２４を形成し１ターン目と２ターン目のコイル８に挟まれた空隙２３にコイル８の５ターン目を形成して第３段階となる。この逆移行部２４は、２ターン目〜４ターン目のコイル８を飛び越えるように内周側からバックヨーク側へと向かう。この５ターン目のコイル８は、１ターン目と２ターン目のコイル８が両側に存在するので、摩擦により空隙２３に挿入した５ターン目のコイル２５が空隙２３の内部に固定される。そのため巻線時の張力によって空隙２３の外部に５ターン目のコイル２５が引っ張り出されない。以下では、巻線可能領域１３１の内周側からバックヨーク側に移行しつつ空隙２３に巻回されるコイル８を逆巻部９２０と呼ぶ。本実施の形態では５ターン目のコイル８が逆巻部９２０である。
【００３２】
最後に巻線機は、図９（ｄ）に示すように空隙２３に巻回した５ターン目のコイル２５に接するように、２層目に６ターン目のコイル２６を巻回す。これにより５ターン目のコイル２５を上層から押さえ込み、巻線後に５ターン目のコイル２５が空隙２３から脱落すること強固に防止できる。以上の構成により、巻き始め１６と巻き終わり１７をバックヨーク１１側に設け、かつコイルの側面２０に突出して斜めに配置される電線を生じさせずに、スロット内の台形空間を有効に活用して高密度に巻線することができる。
【００３３】
（従来手法）
図１０および図１１は、従来手法による巻線がされたブロック１５Ｚを示す図である。本実施の形態におけるブロック１５との比較のために説明する。なおブロック１５とブロック１５Ｚは巻線以外は同一である。
【００３４】
巻線機はまず、図１０（ａ）に示すように、巻線可能領域１３１の最もバックヨーク側からコイル８を巻き始めて、巻き始め側のコイルエンド１９を除くボビン１３の３面に巻回して１ターン目を形成する。ここまでは本発明の手順と同様である。その後巻線機は、図１０（ｂ）に示すように、巻線可能領域１３１の最も内周側に到達するまで、隙間を空けることなく通常移行部１９Ａを形成し、内周側に移動しながらコイル８をボビン１３に巻回す。
【００３５】
ここまでは問題は生じないが、図１０（ｃ）に示すように、６ターン目のコイル８の側面が１ターン目と２ターン目が構成する谷間で位置決めされないため次の問題が生じる。すなわち、５ターン目から６ターン目へ移行する従来逆移行部２４Ｚは、複数の通常移行部１９Ａの外周に沿うが、６ターン目のコイル８を巻回す際の張力により従来逆移行部２４Ｚが滑り、図１０および図１１に符号２１で示すように、コイルエンド１９とコイル側面２０の２面間を最短で結ぶように斜めにコイル８が配置される。
【００３６】
そのため従来手法によれば６ターン目のコイル８が前述の台形領域９００から大きくはみ出すため、隣接するコイルとの干渉が生じ、理想とするターン数の巻線が不可能となる。トルクや効率の向上のために集中巻固定子を有する回転電機の極数を増やした場合、ティース、および巻線に割り当てられる台形空間が細長くなるため、巻き始め１６と巻き終わり１７をバックヨーク１１側にして高密度に巻線をしようとすると、この問題はさらに顕著になる。なお、分割コアの固定子を用いて従来技術の問題点を説明したが、円筒状の一体コアを用いた場合にも同様の問題がある。
【００３７】
上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）回転電機１は、固定子３と、固定子３の内部に回転可能な回転子とを備える。固定子３は、円筒型でありティース１０を有する鉄心である分割コアブロック１２と、分割コアブロック１２の周りに形成されるボビン１３と、ボビン１３を介してティース１０にコイル８を集中的に巻回した複数の集中巻コイル８Ｂとを備える。集中巻コイル８Ｂの少なくとも一つは、ボビン１３を介してティース１０と接する第１層目に、分割コアブロック１２のバックヨーク側を始点とし少なくとも１か所を空隙２３にして最も内周側に移行しつつ巻回される順巻部９１０と、内周側からバックヨーク側に移行しつつ空隙２３に巻回される逆巻部９２０とを備える。そのためスロット内の台形空間を有効に活用してコイル８を高密度に巻線することができる。
【００３８】
（２）空隙２３は、コイル８の巻き始め１６に隣接する。そのため巻き始め１６と巻き終わり１７をバックヨーク側に設けられ、連続巻線とその引き回しが容易である。
【００３９】
（３）集中巻コイル８Ｂは、空隙２３に巻回したコイル８に接して上層にさらにコイル８が巻回される。そのため空隙２３に巻回したコイル８を上層から押さえ込み、巻線後にそのコイル８が空隙２３から脱落すること強固に防止できる。
【００４０】
（４）回転電機１は、図３に示すように渡り線８Ａを介して連続巻される少なくとも２つの集中巻コイル８Ｂを含む。そのため回転電機１に含まれる複数のブロック１５において理想的な巻線が得られ、回転電機１の性能を向上させることができる。
【００４１】
（変形例１）
２層目に巻回されるコイル８が存在しなくてもよい。すなわち図９における６ターン目のコイル８が存在しなくてもよい。
【００４２】
（変形例２）
１層目に形成される空隙２３は、第１の実施の形態において説明した箇所に限定されない。たとえば巻線可能領域１３１の最も外周側から順番に２ターン巻回してから空隙２３を設けてもよいし、３ターン以上巻回してから空隙２３を設けてもよい。
【００４３】
（変形例３）
上述した第１の実施の形態では、空隙２３は１つのブロック１５に１つのみ形成された。しかし１つのブロック１５に複数の空隙２３が形成されてもよい。
【００４４】
図１２は、１つのブロック１５に複数の空隙２３が形成される場合の巻線の手順を示す図である。図１２（ａ）〜図１２（ｆ）のそれぞれに示す状態を、ここでは便宜的に第Ａ１段階〜第Ａ６段階と呼ぶ。以下では第１の実施の形態において図９を参照して説明した手順との違いを主に説明する。また本変形例でも便宜的に巻線機が巻線を行うと仮定して説明する。
【００４５】
図１２（ａ）に示す第Ａ１段階は、第１の実施の形態における第１段階と同様である。次に巻線機は、図１２（ｂ）に示すように、１ターン目よりも内周側に２ターン目を形成するために、１ターン目と２ターン目の複数移行部２２を２巻線ピッチで形成する。これにより、コイルの側面２０に巻き始め１６である１ターン目の隣にコイル８を形成する電線が一本だけ入る第１の空隙２３Ａが形成される。そして巻線機は、ボビン１３に２ターン目を巻回し、第Ａ２段階となる。
【００４６】
次に巻線機は、図１２（ｃ）に示すように、内周側に３ターン目を形成するために、２ターン目と３ターン目の複数移行部２２を２巻線ピッチで形成する。これにより、２ターン目の隣にコイル８を形成する電線が一本だけ入る第２の空隙２３Ｂが形成される。そして巻線機は、ボビン１３に３ターン目を巻回し、第Ａ３段階となる。本変形例では、１ターン目から３ターン目のコイル８が順巻部９１０である。
【００４７】
次に巻線機は、図１２（ｄ）に示すように逆移行部２４を形成し２ターン目と３ターン目のコイル８に挟まれた第２の空隙２３Ｂにコイル８の４ターン目を形成して第Ａ４段階となる。次に巻線機は、図１２（ｅ）に示すように逆移行部２４を形成し１ターン目と２ターン目のコイル８に挟まれた第１の空隙２３Ａにコイル８の５ターン目を形成して第Ａ５段階となる。本変形例では、４ターン目と５ターン目のコイル８が逆巻部９２０である。最後に巻線機は、図１２（ｆ）に示すように第１の空隙２３Ａに巻回した５ターン目のコイル２５に接するように、２層目に６ターン目のコイル２６を巻回し、第Ａ６段階となる。
【００４８】
この変形例３によれば次の作用効果が得られる。
（５）ブロック１５は、第１の空隙２３Ａおよび第２の空隙２３Ｂを有する。逆巻部９２０は、複数存在する空隙について内周側に存在する空隙から順番に巻回される。そのため逆移行部２４の角度を緩やかにでき、コイル８を巻回す際の張力による逆移行部２４の滑りが発生しにくくなる。したがって第１の空隙２３Ａおよび第２の空隙２３Ｂからコイル８がさらに脱落しにくくなる。
【００４９】
（変形例４）
第１の実施の形態では、図２や図３に示すように固定子３を構成する複数のブロック１５が図９を参照して説明した集中巻コイル８Ｂを備えた。しかし少なくとも１つのブロック１５が集中巻コイル８Ｂを備えればよい。
【００５０】
（変形例５）
第１の実施の形態では、図２や図３に示すように固定子３は物理的に分離可能な複数の分割コアブロック１２を備えた。換言すると第１の実施の形態における固定子３は、いわゆる分割コア方式を採用していた。しかし固定子３は、一体に成形されたコアを用いる、いわゆる一体コア方式を採用してもよい。この場合も、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００５１】
―第２の実施の形態―
図１３〜図１４を参照して、本発明にかかる回転電機および固定子の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、ボビンの幅が一様でない点で、第１の実施の形態と異なる。
【００５２】
図１３は第２の実施の形態におけるボビン１３Ａを示す図である。図１３は第１の実施の形態における図９と同一の視点でボビン１３Ａを示している。ボビン１３Ａは、巻回されるコイル８の１層目と接する円弧状のガイドｇ１〜ｇ５を備える。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に巻線可能領域１３１のうち最もバックヨーク側から２番目、すなわちガイドｇ２の位置に空隙２３を形成する。なお以下では、ガイドｇ１およびガイドｇ２を第１接触部と呼び、ガイドｇ３〜ガイドｇ５を第２接触部と呼ぶこともある。
【００５３】
図１３において符号１３５はボビン１３Ａの中心軸、符号１３２はガイドｇ１およびガイドｇ２の基準位置、符号１３３はガイドｇ３〜ガイドｇ５の基準位置である。符号１３４はボビン１３Ａの内壁である。それぞれの基準位置とガイドの位置関係は、たとえば円弧状のガイドの最も中心軸１３５に近い位置と基準位置が一致する関係にある。ただし全てのガイドｇ１〜ｇ５で基準位置との関係が同一ならば他の基準を採用してもよい。
【００５４】
中心軸１３５を通過する第１基準位置１３２同士の距離、換言すると第１基準位置１３２のボビン幅をｈａとおく。また中心軸１３５を通過する第２基準位置１３３同士の距離、換言すると第２基準位置１３３のボビン幅をｈｂとおく。ｈａよりもｈｂが大きい。すなわちガイドｇ１およびガイドｇ２よりもガイドｇ３〜ガイドｇ５の方が中心軸１３５から遠く、ガイドｇ２とガイドｇ３の間にｈｂ−ｈａの段差が生じる。
【００５５】
図１４はボビン１３Ａにコイル８を巻回した状態を示す図である。ただし図１４ではコイル８の断面のみを示している。前述のようにガイドｇ２とガイドｇ３の間にｈｂ−ｈａの段差が生じるので、４ターン目を巻回してから空隙２３に移行した後にコイル８がその段差により脱落しにくくなる効果が得られる。
【００５６】
上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（６）ボビン１３において、コイル８と接する位置であり逆巻部９２０が巻回される空隙２３および空隙２３からバックヨーク側がガイドｇ１およびガイドｇ２、すなわち第１接触部である。ボビン１３において、コイル８と接する位置であり空隙２３から内周側がガイドｇ３〜ガイドｇ５、すなわち第２接触部である。第１接触部のボビン幅ｈａは第２接触部のボビン幅ｈｂよりも狭い。そのため、空隙２３に巻回したコイル８が脱落しにくくなる。
【００５７】
（第２の実施の形態の変形例）
上述した第２の実施の形態ではガイドｇ１〜ガイドｇ５は円弧状であったが、ガイドｇ１〜ｇ５は平板状でもよい。
【００５８】
―第３の実施の形態―
図１５を参照して、本発明にかかる回転電機および固定子の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、ボビンの端面に溝を有する点で、第１の実施の形態と異なる。
【００５９】
図１５は第３の実施の形態にかかるボビン１３Ｂを示す図である。ボビン１３Ｂはコイルエンド側のボビン端面２７に、１層目の順巻部９１０のピッチに対応させた溝２８を有する。ボビン１３Ｂは溝２８を有するので、製造時には２巻線ピッチでのボビン端面２７でのコイル８の移行を容易に実行でき、製造後にはボビン側面２９での電線の位置ずれを防止できる。ただし溝２８は、順巻部９１０の全てに対応する溝２８を備えなくてもよく、少なくとも２巻線ピッチに対応する溝２８を備えればよい。
【００６０】
上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（７）ボビン１３Ｂは、高さ方向端面に、順巻部９１０が巻回される溝２８を備える。
そのため、製造時はボビン端面２７でのコイル８の移行を容易に実行でき、製造後にはボビン側面２９での電線の位置ずれを防止できる。
【００６１】
上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１…回転電機
３…固定子
５…シャフト
６…ベアリング
７…入力端子
８…コイル
８Ｂ…集中巻コイル
１３、１３Ａ、１３Ｂ…ボビン
１５…ブロック
２３…空隙
２４…逆移行部
２８…溝
１３１…巻線可能領域
９００…台形領域
９１０…順巻部
９２０…逆巻部
【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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