(57)【要約】【課題】回転子鉄心のスロットに対するコイルの挿入を容易なものとするとともに、コイルエンド部分の銅線の無駄を低減する。【解決手段】回転電機は、固定子鉄心のスロットに対して複数の単位コイルを同心巻き方式で挿入して構成されたコイル群を複数有する固定子と、固定子に対して回転可能に設けられた回転子と、を備える。複数のコイル群のうち、固定子鉄心の外周側に位置するコイル群を構成する単位コイルと比べて固定子鉄心の内周側に位置するコイル群を構成する単位コイルの方がその周長が短い。【選択図】図１
2015035836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心のスロットに対して複数の単位コイルを同心巻き方式で挿入して構成されたコイル群を複数有する固定子と、
前記固定子に対して回転可能に設けられた回転子と、を備え、
前記複数のコイル群のうち、前記固定子鉄心の外周側に位置するコイル群を構成する前記単位コイルと比べて前記固定子鉄心の内周側に位置するコイル群を構成する単位コイルの方がその周長が短いことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
三相交流の回転電機であって、
前記固定子鉄心の径方向に隣接して設けられたコイル群は、それぞれ隣接部分を境界として三相各相の前記単位コイルが径方向に対称にして設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記コイル群を構成する単位コイルのうち径方向に隣接する単位コイルは、前記固定子鉄心の外周側に位置する単位コイルの方が、内周側に位置する単位コイルよりその周長が長い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】
各極を構成する同相の各単位コイルの周長の合計が各相で等しいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子巻線の巻き方として同心巻き方式がある。同心巻き方式とは、固定子鉄心に対して、各極各相のコイルを相ごとに径が異なる同心円状に配置するようにして巻く方式をいう。通常、コイルは、例えば銅線を多数回巻いて構成されるため柔軟性に乏しく、コイルをスロットへ挿入する際の操作性が悪かった。
そのため、例えば各極各相のコイルを二つに分けてスロットへ挿入する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コイルを二つに分けて各スロットに対して径方向に二重に挿入した場合、スロット間の亘りの長さが外周側と内周側とで異なるため、コイルエンドの高さ寸法にばらつきが生じるが、このコイルエンドに位置する部分は、回転電機の性能には寄与しないため、極力少なくすることが有利である。
【０００５】
そこで、回転子鉄心のスロットに対するコイルの挿入を容易なものとするとともに、コイルエンド部分の銅線の無駄を低減することができる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の回転電機は、固定子鉄心のスロットに対して複数の単位コイルを同心巻き方式で挿入して構成されたコイル群を複数有する固定子と、前記固定子に対して回転可能に設けられた回転子と、を備える。前記複数のコイル群のうち、前記固定子鉄心の外周側に位置するコイル群を構成する前記単位コイルと比べて前記固定子鉄心の内周側に位置するコイル群を構成する単位コイルの方がその周長が短い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一実施形態による固定子を示す平面図
【図２】Ｕ、Ｖ、Ｗ相の固定子巻線の構成を示す図であって、（ａ）は１段目コイル群の配置を示す図、（ｂ）は２段目コイル群の配置を示す図
【図３】１段目単位コイル及び２段目単位コイルの構成を示す斜視図
【図４】固定子の一部を破断して示す図
【図５】図１におけるＸ５−Ｘ５線に沿う断面図であって、（ａ）は第一実施形態によるコイルエンドを示す図、（ｂ）は従来構成によるコイルエンドを示す図
【図６】図１におけるＸ６−Ｘ６線に沿う断面図であって、１段目単位コイル及び２段目単位コイルをスロットに挿入する工程を、（ａ）〜（ｃ）の順に経時的に示す図
【図７】（ａ）は第１相間絶縁紙を示す図、（ｂ）は第２相間絶縁紙を示す図
【図８】第二実施形態による図１相当図
【図９】図７におけるＸ９−Ｘ９線に沿う断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態による回転電機について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、各実施形態において、「コイル」とは、銅線を所定回数巻回して環状に形成したものを意味するものとする。「固定子巻線」とは、複数のコイルを接続して構成したものを意味するものとする。
【０００９】
（第一実施形態）
まず、第一実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
本実施形態では、例として積層型の固定子５０を備えるインナロータ型の回転電機について説明する。固定子５０は、図示しない一般的な回転子とともに、インナロータ型の回転電機を構成する。この場合、回転電機は、永久磁石モータであっても誘導電動機であっても良い。また、回転電機は、インナロータ型に限られず、アウタロータ型でも良い。
【００１０】
図１に示す三相交流の回転電機の固定子５０は、固定子鉄心５１と、三相各相の固定子巻線、すなわちＵ相の固定子巻線Ｕと、Ｖ相の固定子巻線Ｖと、Ｗ相の固定子巻線Ｗと、を備えている。固定子鉄心５１は、例えば電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き、その打ち抜いた電磁鋼板を複数枚積層して構成されている。固定子鉄心５１には、例えば２４個のスロット５２が形成されている。固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗは、それぞれスロット５２に納められている。これにより、固定子５０は、４極２４スロットの固定子を構成している。
【００１１】
Ｕ相の固定子巻線Ｕは、Ｕ相１段目単位コイル１１とＵ相２段目単位コイル２１とを４個ずつ有している。Ｕ相の各極は、Ｕ相１段目単位コイル１１とＵ相２段目単位コイル２１とをそれぞれ１個ずつ組み合わせて構成される。この場合、各極のＵ相１段目単位コイル１１及びＵ相２段目単位コイル２１は、それぞれ同一のスロットピッチ、例えば３スロットピッチで構成されている。また、各極のＵ相１段目単位コイル１１及びＵ相２段目単位コイル２１は、それぞれ同一のスロット５２内において固定子鉄心５１の径方向に重ねて配置されている。この場合、Ｕ相２段目単位コイル２１は、Ｕ相１段目単位コイル１１に対して、固定子鉄心５１の径方向の内側に設けられている。
【００１２】
Ｖ相の固定子巻線Ｖは、Ｖ相１段目単位コイル１２とＶ相２段目単位コイル２２とを４個ずつ有している。Ｖ相の各極は、Ｖ相１段目単位コイル１２とＶ相２段目単位コイル２２とをそれぞれ１個ずつ組み合わせて構成される。この場合、各極のＶ相１段目単位コイル１２及びＶ相２段目単位コイル２２は、それぞれ同一のスロットピッチ、例えば３スロットピッチで構成されている。また、各極のＶ相１段目単位コイル１２及びＶ相２段目単位コイル２２は、それぞれ同一のスロット５２内において固定子鉄心５１の径方向に重ねて配置されている。この場合、Ｖ相２段目単位コイル２２は、Ｖ相１段目単位コイル１２に対して、固定子鉄心５１の径方向の内側に設けられている。
【００１３】
Ｗ相の固定子巻線Ｗは、Ｗ相１段目単位コイル１３とＷ相２段目単位コイル２３とを４個ずつ有している。Ｗ相の各極は、Ｖ相１段目単位コイル１３とＷ相２段目単位コイル２３とをそれぞれ１個ずつ組み合わせて構成される。この場合、各極のＷ相１段目単位コイル１３及びＷ相２段目単位コイル２３は、それぞれ同一のスロットピッチ、例えば３スロットピッチで構成されている。また、各極のＷ相１段目単位コイル１３及びＷ相２段目単位コイル２３は、それぞれ同一のスロット５２内において固定子鉄心５１の径方向に重ねて配置されている。この場合、Ｗ相２段目単位コイル２３は、Ｗ相１段目単位コイル１３に対して、固定子鉄心５１の径方向の内側に設けられている。また、この場合、各極の１段目単位コイル１１、１２、１３と、２段目単位コイル２１、２２、２３とは、その周長が異なるものの、配置関係やスロットピッチ等は同様に構成されている。
【００１４】
図２には、２４個の各スロット５２について、Ｎを１〜２４の整数とし、あるスロット５２を第１スロットとした場合のＮ番目のスロットを第Ｎスロットして表している。各相の１段目単位コイル１１、１２、１３、及び２段目単位コイル２１、２２、２３は、それぞれコイルピッチが一定この場合３スロットで構成されている。
【００１５】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｕ相の１段目単位コイル１１及び２段目単位コイル２１は、第１スロット及び第４スロット、第７スロット及び第１０スロット、第１３スロット及び第１６スロット、第１９スロット及び第２２スロットにそれぞれ巻かれて設けられている。Ｖ相１段目単位コイル１２及び２段目単位コイル２２は、第３スロット及び第６スロット、第９スロット及び第１２スロット、第１５ロット及び第１８スロット、第２１スロット及び第２４スロットにそれぞれ巻かれて設けられている。Ｗ相１段目単位コイル１３及び２段目単位コイル２３は、第５スロット及び第８スロット、第１１スロット及び第１４スロット、第１７スロット及び第２０スロット、第２３スロット及び第２スロットにそれぞれ巻かれて設けられている。
【００１６】
次に、図３を参照して、１段目単位コイル１１、１２、１３、及び２段目単位コイル２１、２２、２３の構成について説明する。図３に示すように、各１段目単位コイル１１、１２、１３は、それぞれ同一の構成である。また、各２段目単位コイル２１、２２、２３も、それぞれ同一の構成である。
【００１７】
１段目単位コイル１１、１２、１３、及び２段目単位コイル２１、２２、２３は、いずれも同一の巻数、例えば１５巻きで構成されている。そして、１段目単位コイル１１、１２、１３、及び２段目単位コイル２１、２２、２３をそれぞれ組み合わせることにより、巻数を分割する前の例えば３０巻きと同等の巻数を構成している。２段目単位コイル２１、２２、２３の周長は、１段目単位コイル１１、１２、１３の周長よりも短い。すなわち、固定子鉄心５１の径方向の外側つまり外周側に設けられる１段目単位コイル１１、１２、１３の周長よりも、固定子鉄心５１の径方向の内側つまり内周側に設けられる２段目単位コイル２１、２２、２３の周長の方が短い。
【００１８】
ここで、図４に示すように、固定子鉄心５１の円周上において、１段目単位コイル１１、１２、１３が配置される部分、すなわち固定子鉄心５１の径方向の外側部分におけるスロット５２間の距離をＬ１とする。また、固定子鉄心５１の円周上において、２段目単位コイル２１、２２、２３が配置される部分、すなわち固定子鉄心５１の径方向の内側部分におけるスロット５２間の距離をＬ２とする。この場合、１段目単位コイル１１、１２、１３と、２段目単位コイル２１、２２、２３とが設けられる部分における固定子鉄心５１の径差によって、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも小さくなる。
【００１９】
１段目単位コイル１１、１２、１３の周長は、固定子鉄心５１の径方向の外側部分に沿うように、距離Ｌ１に合わせて設定されている。これにより、１段目単位コイル１１、１２、１３のコイルエンド部分の高さ寸法を極力低減している。また、１段目単位コイル１１、１２、１３の内側にある２段目単位コイル２１、２２、２３の周長は、外側にある１段目単位コイル１１、１２、１３の周長よりも短い。そして、２段目単位コイル２１、２２、２３の周長は、固定子鉄心５１の径方向の内側部分に沿うように、距離Ｌ２に合わせて設定されている。そのため、２段目単位コイル２１、２２、２３を、１段目単位コイル１１、１２、１３と同じ周長にした場合に比べて、２段目単位コイル２１、２２、２３のコイルエンド部分の高さ寸法を低減することができる。
【００２０】
ここで、本実施形態においてコイルエンド部分の高さ寸法とは、図５（ａ）、（ｂ）にＨ１、Ｈ２で示すように、各単位コイル１１、１２、１３、２１、２２、２３が、スロット５２の端部から軸方向の外側へ突出した部分の長さ寸法を意味する。１段目コイル群１０について見ると、各相の単位コイル１１、１２、１３は、それぞれ同一の周長で構成されている。したがって、１段目コイル群１０についてコイルエンドの高さ寸法は、図５に示すように、固定子鉄心５１の径方向の内側へ向って、Ｕ相１段目単位コイル１１、Ｖ相１段目単位コイル１２、Ｗ相１段目単位コイル１３、の順に高くなる。
【００２１】
なお、図５は、Ｕ相単位コイル１１、２１と、Ｖ相単位コイル１２、２２と、Ｗ相単位コイル１３、２３とにおけるコイルエンドの高さ寸法を比較するため、これら単位コイル１１、２１、１２、２２、１３、２３を概念的に一列に並べて示したものである。したがって、図５は、図１におけるＸ５−Ｘ５線に沿って断面を示した場合の実際の見え方と異なる。
【００２２】
また、２段目コイル群２０を構成する各相の単位コイル２１、２２、２３は、それぞれ同一の周長であって、１段目コイル群１０の単位コイル１１、１２、１３よりも短い周長で構成されている。そして、この場合、２段目コイル群２０についてコイルエンドの高さ寸法も、図５に示すように、固定子鉄心５１の径方向の内側へ向って、Ｕ相２段目単位コイル２１、Ｖ相２段目単位コイル２２、Ｗ相２段目単位コイル２３、の順に高くなる。
【００２３】
ここで、従来構成のように、１段目単位コイル１１、１２、１３の周長と、２段目単位コイル２１、２２、２３の周長とが同一である場合、図５（ｂ）に示すように、２段目コイル群２０のコイルエンドの最大の高さ寸法Ｈ２は、１段目コイル群１０のコイルエンドの最大の高さ寸法Ｈ１よりも大きくなる。一方、本実施形態のように、２段目単位コイル２１、２２、２３の周長を、１段目単位コイル１１、１２、１３の周長よりも短いものとすれば、図５（ａ）に示すように、１段目コイル群１０のコイルエンドの最大の高さ寸法Ｈ１と、２段目コイル群２０のコイルエンドの最大の高さ寸法Ｈ１とを、同程度に抑えることができる。さらに、これら１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０のコイルエンドを径方向の外側へ向けて拡開することで、１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０のコイルエンドの高さ寸法は、全体で略等しくなる。
【００２４】
１段目単位コイル１１、１２、１３と、２段目単位コイル２１、２２、２３とは、別の工程で、固定子鉄心５１のスロット５２内に配置される。すなわち、図１に示すように、１段目単位コイル１１、１２、１３は、スロット５２の奥側にあって、同心巻き方式で形成された１段目コイル群１０を構成している。２段目単位コイル２１、２２、２３は、１段目コイル群１０よりも内側すなわちスロット５２の開放側にあって、同心巻き方式で形成された２段目コイル群２０を構成している。つまり、同心巻き方式で形成された１段目コイル群１０の内側に、２段目コイル群２０が配置されている。
【００２５】
なお、本実施形態において、同心巻き方式とは、図１に示すように、１段目コイル群１０又は２段目コイル群２０を構成する各単位コイルのうち同相の単位コイルを同径の円上に配置して巻く方式をいう。
【００２６】
１段目コイル群１０は、固定子鉄心５１の外周側から、Ｕ相１段目単位コイル１１、Ｖ相１段目単位コイル１２、Ｗ相１段目単位コイル１３の順に配置されている。２段目コイル群２０は、１段目コイル群１０の内側にあって、１段目コイル群１０側から固定子鉄心の径方向の内側へ向って、Ｕ相２段目単位コイル２１、Ｖ相２段目単位コイル２２、Ｗ相２段目単位コイル２３の順に配置されている。
【００２７】
固定子５０の製造方法は、まず、図６（ａ）に示すように、固定子鉄心５１のスロット５２に対して各相の１段目単位コイル１１、１２、１３を同心巻き方式で挿入し、これによりスロット５２の奥側のコイル群、この場合、１段目コイル群１０を形成する。その後、図６（ｂ）に示すように、固定子鉄心５１のスロット５２に対して各相の２段目単位コイル２１、２２、２３を同心巻き方式で挿入し、これによりスロット５２の開放側つまり内側のコイル群、この場合、２段目コイル群２０を形成する。その後、図６（ｃ）に示すように、１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０のコイルエンドを拡開し、これにより固定子５０が完成する。
【００２８】
固定子５０は、図１に示すように、第１相間絶縁紙５３及び第２相間絶縁紙５４を備えている。第１相間絶縁紙５３は、図７（ａ）に示すように、例えば絶縁性を有するアラミド紙を帯状に切断し、その帯状の両端を接続して環状に構成されている。第１相間絶縁紙５３は、固定子鉄心５１の軸方向の両端部にあって、１段目コイル群１０と２段目コイル群２０との間に設けられている。これにより、１段目コイル群１０と２段目コイル群２０とは電気的に絶縁されている。
【００２９】
また、第２相間絶縁紙５４は、図７（ｂ）に示すように、例えば絶縁性を有する矩形状のアラミド紙で構成されている。第２相間絶縁紙５４は、１段目コイル群１０における各相の単位コイル１１、１２、１３の相互間、及び２段目コイル群２０における各相の単位コイル２１、２２、２３の相互間に設けられている。これにより、１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０において、各相の単位コイルは電気的に絶縁されている。ちなみに、本実施形態の場合、スロット５２内においては、異相のコイルが存在しないため、スロット５２内に相間絶縁紙は設けられていない。
【００３０】
これによれば、固定子５０の固定子巻線において、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各極は、複数、本実施形態では２つに分割された単位コイル、つまり１段目単位コイル１１、１２、１３と２段目単位コイル２１、２２、２３とを組み合わせることで構成される。これにより、一つの磁極を構成するコイル全体としての巻数を変更すること無く、スロット５２に対する挿入単位でのコイルすなわち単位コイルでの巻数を低減、この場合半減することができる。したがって、挿入単位である各単位コイル１１、１２、１３、２１、２２、２３の単体についてコイルの断面積が低下するとともに柔軟性が増す。その結果、各単位コイル１１、１２、１３、２１、２２、２３をスロット５２に挿入する際の操作性が向上し、これにより、固定子鉄心５１のスロット５２に対するコイルの挿入を容易なものとすることができる。
【００３１】
また、固定子鉄心５１の径方向の内側に配置される２段目単位コイル２１、２２、２３の周長は、径方向の外側に配置される１段目単位コイル１１、１２、１３の周長に比べて短い。そのため、２段目単位コイル２１、２２、２３に使用される銅線の量を低減することができ、その結果、２段目単位コイル２１、２２、２３のコイルエンド部分の銅線の無駄と銅損を低減することができる。
【００３２】
また、２段目単位コイル２１、２２、２３に１段目単位コイル１１、１２、１３と同じ周長のコイルを用いた場合に比べて、２段目単位コイル２１、２２、２３のコイルエンド部の高さ寸法を低減することができる。したがって、固定子５０の軸方向の寸法を低減でき、小型化が図られる。
【００３３】
（第二実施形態）
次に第二実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。
１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０は、その配置が上記第一実施形態と異なる。すなわち、固定子鉄心の径方向に隣接して設けられた１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０は、それぞれ隣接部分、この場合、第１相間絶縁紙５３を境界に三相各相の単位コイル１１、１２、１３、２１、２２、２３が、固定子鉄心５１の径方向に対称にして設けられている。つまり、１段目コイル群１０を構成する単位コイル１１、１２、１３と、２段目コイル群２０を構成する単位コイル２１、２２、２３とは、第１相間絶縁紙５３を境界にして、固定子鉄心５１の径方向に対称に配置されている。
【００３４】
例えば、１段目コイル群１０は、スロット５２の奥側から、Ｕ相１段目単位コイル１１、Ｖ相１段目単位コイル１２、Ｗ相１段目単位コイル１３の順に配置されている。一方、２段目コイル群２０は、１段目コイル群１０の内側にあって、１段目コイル群１０側から固定子鉄心の径方向の内側へ向って、Ｗ相２段目単位コイル２３、Ｖ相２段目単位コイル２２、Ｕ相２段目単位コイル２１の順に配置されている。
【００３５】
ここで、１段目コイル群１０を構成する各相の単位コイル１１、１２、１３は、それぞれ対応する位置のスロットの周囲に沿って形成されている。すなわち、１段目コイル群１０を構成する各相の単位コイル１１、１２、１３は、それぞれ周長が異なっている。各相の単位コイル１１、１２、１３の周長は、固定子鉄心５１の径方向の外側から内側へ向かって、Ｕ相１段目単位コイル１１、Ｖ相１段目単位コイル１２、Ｗ相１段目単位コイル１３の順に短くなる。
【００３６】
２段目コイル群２０を構成する各相の単位コイル２３、２２、２１は、それぞれ対応する位置のスロットの周囲に沿って形成されている。すなわち、２段目コイル群２０を構成する各相の単位コイル２３、２２、２１は、それぞれ周長が異なっている。各相の単位コイル２３、２２、２１の周長は、固定子鉄心５１の径方向の外側から内側へ向かって、Ｗ相２段目単位コイル２３、Ｖ相２段目単位コイル２２、Ｕ相２段目単位コイル２１の順に短くなる。
【００３７】
この場合、１段目コイル群１０を構成する各相の単位コイル１１、１２、１３と、２段目コイル群２０を構成する各相の単位コイル２３、２２、２１とは、それぞれ対応する位置のスロットの周囲に沿って配置されている。そのため、各単位コイル１１、１２、１３、２３、２２、２１のコイルエンドの高さ寸法Ｈ３は、図９に示すように、全て同程度の高さ寸法に抑えられている。
【００３８】
なお、図９も、図５と同様に、Ｕ相単位コイル１１、２１と、Ｖ相単位コイル１２、２２と、Ｗ相単位コイル１３、２３とにおけるコイルエンドの高さ寸法を比較するため、これら単位コイル１１、２１、１２、２２、１３、２３を概念的に一列に並べて示したものである。したがって、図９は、図８におけるＸ９−Ｘ９線に沿って断面を示した場合の実際の見え方と異なる。
【００３９】
また、この場合、各極を構成する同相の各単位コイルの合計は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相で略等しい。つまり、各極において一つの磁極を構成する各相の単位コイル１１、１２、１３、２１、２２、２３のうち、Ｕ相の単位コイル１１、２１の周長の合計と、Ｖ相の単位コイル１２、２２の周長の合計と、Ｗ相の単位コイル１３、２３の周長の合計とは略等しい。
【００４０】
これによれば、第一実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、各極各相における単位コイル１１、１２、１３、２３、２２、２１のコイルエンド、すなわち、１段目コイル群１０及び２段目コイル群２０のコイルエンドの高さ寸法が略等しい高さで低減されるため、全体として小型化を図ることができる。
【００４１】
そして、１段目コイル群１０を構成する単位コイル１１、１２、１３と、２段目コイル群２０を構成する単位コイル２３、２２、２１とは、第１相間絶縁紙５３を境界にして、固定子鉄心５１の径方向に対称に配置されている。したがって、各極を構成する同相の各単位コイルの合計を、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相で略等しくすることができる。すなわち、Ｕ相の極を形成するＵ相１段目単位コイル１１及びＵ相２段目単位コイル２１の周長の合計と、Ｖ相の極を構成するＶ相１段目単位コイル１２及びＶ相２段目単位コイル２２の周長の合計と、Ｗ相の極を構成するＷ相２段目単位コイル１３及びＷ相２段目単位コイル２３の周長の合計とを、それぞれ略等しくすることができる。そのため、三相各極において巻線抵抗つまり銅損が均一化され、これにより、トルクむらや、振動抑制など回転電機の特性を向上させることができる。
【００４２】
なお、１段目コイル群１０において、Ｕ相１段目単位コイル１１と、Ｖ相１段目単位コイル１２と、Ｗ相１段目単位コイル１３との配置順を相互に入れ替えることも出来る。そしてこの場合、１段目コイル群１０の配置の変更に伴って、２段目コイル群２０の各単位コイル２１、２２、２３配置順を、第１相間絶縁紙５３を境界にして１段目コイル群１０の各単位コイル１１、１２、１３に対して対称となるように適宜変更すれば良い。
【００４３】
さらに、３段以上のコイル群を備える場合にあっては、対象に配置しなくても、各極を構成する同相の各単位コイルの周長の合計がＵ、Ｖ、Ｗの各相で略等しくするように配置すれば良い。
なお、周長が「等しい」とは、周長が完全に同一であることまでは要さず、製造上生じる程度の誤差を許容するものである。すなわち、各極のコイルの周長に若干の違いがあっても、モータの性能に差が生じない程度であれば許容される。  また、上記各実施形態において、１段目コイル群１０と２段目コイル群２０とを、所定ピッチずらして配置してもよい。
【００４４】
固定子５０は、三個以上のコイル群を備えていても良い。また、固定子５０は、４極２４スロットのものに限られず、スロット５２の数や極数を適宜変更しても良い。すなわち、固定子５０は、４極２４スロットや４極３６スロットのものに限られず、例えば４極４８スロットなど他の構成であっても良い。また、一つの磁極を構成するコイルを、３分割以上で分割し、１段目コイル群、２段目コイル群、３段目コイル群のように分割して配置させても良い。
【００４５】
以上説明した実施形態によれば、固定子巻線は、固定子鉄心に対して同心円状に設けられる複数のコイル群を備えている。コイル群は各極各相の単位コイルが同心巻き方式で固定子鉄心のスロット内に挿入して構成されている。そして、固定子鉄心の径方向の外側に設けられる単位コイルの周長よりも、固定子鉄心の径方向の内側に設けられる単位コイルの周長の方が短い。これにより、各単位コイルを形成する銅線の無駄を削減し、さらにコイルの銅損やコイルエンドの高さの低減を図ることができる。また、一の極を構成するコイルの巻き数が低減されることから、各単位コイル単体についてコイルの断面積が低下するとともに柔軟性が増す。したがって、各単位コイルを固定子鉄心のスロットに挿入する際の操作性が向上し、その結果、固定子鉄心のスロットに対するコイルの挿入を容易なものとすることができる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１０は１段目コイル群、１１はＵ相１段目単位コイル（単位コイル）、１２はＶ相１段目単位コイル（単位コイル）、１３はＷ相１段目単位コイル（単位コイル）、２０は２段目コイル群、２１はＵ相２段目単位コイル（単位コイル）、２２はＶ相２段目単位コイル（単位コイル）、２３はＷ相２段目単位コイル（単位コイル）、５０は固定子、５１は固定子鉄心、５２はスロットを示す。
【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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