(57)【要約】【課題】コイルを複数の同心巻部を用いて形成する場合に、コイルの製造工数の低減を図ることのできる技術を実現する。【解決手段】コイル３は、複数本の渡り部６０を備える同心巻部を、複数備える。同心巻部の第一コイル辺部及び第二コイル辺部の一方が、周方向Ｃに隣接する他の同心巻部の第一コイル辺部と第二コイル辺部との周方向Ｃの間に配置されるように、複数の同心巻部が周方向Ｃに沿って配置される。同心巻部のそれぞれの巻回数が、１つのスロット４０に配置されるコイル辺部の本数と同数に設定される。周方向Ｃに隣接する２つの同心巻部のそれぞれの周方向Ｃの配置領域が重複する重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ又は複数本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。【選択図】図２
2015019452.tif 000002
【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前記コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルであって、
一対の前記スロット間に複数回巻回される同心巻部を複数備え、
前記同心巻部のそれぞれは、前記周方向の一方側に配置される複数本の第一コイル辺部と、前記周方向の他方側に配置される複数本の第二コイル辺部とを、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として備えると共に、前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とを前記コアの前記軸方向の外側において接続する複数本の渡り部を備え、
前記同心巻部の前記第一コイル辺部及び前記第二コイル辺部の一方が、前記周方向に隣接する他の前記同心巻部の前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部との前記周方向の間に配置されるように、複数の前記同心巻部が前記周方向に沿って配置され、
前記同心巻部のそれぞれの巻回数が、１つの前記スロットに配置される前記コイル辺部の本数と同数に設定され、
前記周方向に隣接する２つの前記同心巻部のそれぞれの前記周方向の配置領域が重複する重複領域において、一方の前記同心巻部の複数本の前記渡り部と、他方の前記同心巻部の複数本の前記渡り部とが、１本ずつ又は複数本ずつ前記コア基準面の径方向に交互に配置されているコイル。
【請求項２】
前記同心巻部のそれぞれにおける、複数本の前記渡り部のそれぞれの前記重複領域での前記径方向の幅の平均値が、１つの前記スロットに配置される複数本の前記コイル辺部のそれぞれの前記径方向の幅の平均値よりも小さい請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記スロットのそれぞれにおいて、前記コイル辺部が前記径方向に沿って一列に並んで配置される請求項１又は２に記載のコイル。
【請求項４】
前記渡り部のそれぞれは、前記第一コイル辺部との接続部である第一接続部と、前記第二コイル辺部との接続部である第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部との間において前記周方向に延びる本体部とを備え、
前記同心巻部のそれぞれにおける、複数本の前記渡り部のそれぞれの前記本体部での前記軸方向の幅の平均値が、１つの前記スロットに配置される複数本の前記コイル辺部のそれぞれの前記周方向の幅の平均値よりも大きい請求項１から３のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項５】
前記同心巻部のそれぞれの前記渡り部は、前記周方向の一方側に隣接する他の前記同心巻部の前記渡り部と前記周方向の配置領域が重複する第一重複部と、前記周方向の他方側に隣接する他の前記同心巻部の前記渡り部と前記周方向の配置領域が重複する第二重複部と、前記第一重複部と前記第二重複部とを連結する連結部とを備え、
前記第一重複部及び前記第二重複部のそれぞれは、前記軸方向に見て、前記周方向に沿って延びる円弧状に形成され、
前記第一重複部と前記第二重複部とが前記径方向における互いに異なる位置に配置されると共に、前記連結部の少なくとも一部が、隣接する前記スロット間に形成されるティースと前記周方向の同じ位置に配置される請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項６】
前記渡り部のそれぞれが、前記軸方向に直交する面に沿って延びる部分を有する請求項１から５のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項７】
前記同心巻部が第一同心巻部であり、
一対の前記スロット間に複数回巻回される第二同心巻部を、前記第一同心巻部のそれぞれに対応させて、前記第一同心巻部と同数備え、
前記第二同心巻部のそれぞれは、前記第一同心巻部を前記軸方向及び前記周方向のそれぞれにおいて縮小した形状を備えると共に、対応する前記第一同心巻部と前記径方向の同じ位置に同心状に配置されている請求項１から６のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のコイルを形成するコイル形成方法であって、
巻回軸周りの螺旋状に線状導体を巻回して形成された環状コイルを、前記同心巻部として用意する準備工程と、
前記コアに巻装された状態に比べて前記巻回軸に沿う方向に引き伸ばされた形状の複数の前記同心巻部を、前記周方向に沿って並べる配置工程と、
前記同心巻部のそれぞれを前記巻回軸に沿う方向に縮めて、前記コアに巻装された状態と同じ形状に成形する成形工程と、を備え、
前記配置工程の開始から前記成形工程の終了までの間に、前記同心巻部の複数本の前記コイル辺部のそれぞれを、前記周方向に隣接する他の前記同心巻部である隣接同心巻部に形成された前記径方向の隙間を通して、当該隣接同心巻部の前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部との前記周方向の間に配置するコイル形成方法。
【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コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイル、及び当該コイルを形成するコイル形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなコイルとして、特開２００８−１０４２９３号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。特許文献１には、一対のスロット間に複数回巻回される同心巻部を複数用いて、コイルを形成する技術が記載されている。１つのコイル辺部の径方向の配置領域を１層とすると、特許文献１の構成では、当該文献の図８に示されるように、１つの同心巻部が備える複数のコイル辺部は、一対のスロットのそれぞれにおいて、６つの層のうちの径方向の内側又は外側の３つの層に配置される。そして、残りの３つの層には、他の同心巻部が備えるコイル辺部が配置される。すなわち、１つのスロットの内部には、２つの同心巻部の一方のコイル辺部の群（ここでは３本のコイル辺部）と他方のコイル辺部の群とが、径方向Ｒに並べて配置される。特開２０１２−１２５０４３号公報（特許文献２）に記載の構成においても、１つのスロットの内部には、２つの同心巻部のそれぞれのコイル辺部が配置される。
【０００３】
ところで、同心巻部同士の接合部の個数は、コイルの製造工数を少なくするという観点から、少ないことが望ましい。また、複数の同心巻部を円環状に並べた状態で、複数のコア片を径方向内側に移動させて各スロットの内部にコイル辺部を挿入する場合には、コア片の組み付け性の観点から、各スロット内でのコイル辺部の周方向の位置のばらつきが少ないことが望ましい。しかしながら、特許文献１や特許文献２では、これらの点について特段の認識がなされておらず、特許文献１や特許文献２の技術には改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４２９３号公報（図８等）
【特許文献２】特開２０１２−１２５０４３号公報（図１０等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、コイルを複数の同心巻部を用いて形成する場合に、コイルの製造工数の低減を図ることのできる技術の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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前記コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルの特徴構成は、一対の前記スロット間に複数回巻回される同心巻部を複数備え、前記同心巻部のそれぞれは、前記周方向の一方側に配置される複数本の第一コイル辺部と、前記周方向の他方側に配置される複数本の第二コイル辺部とを、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として備えると共に、前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とを前記コアの前記軸方向の外側において接続する複数本の渡り部を備え、前記同心巻部の前記第一コイル辺部及び前記第二コイル辺部の一方が、前記周方向に隣接する他の前記同心巻部の前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部との前記周方向の間に配置されるように、複数の前記同心巻部が前記周方向に沿って配置され、前記同心巻部のそれぞれの巻回数が、１つの前記スロットに配置される前記コイル辺部の本数と同数に設定され、前記周方向に隣接する２つの前記同心巻部のそれぞれの前記周方向の配置領域が重複する重複領域において、一方の前記同心巻部の複数本の前記渡り部と、他方の前記同心巻部の複数本の前記渡り部とが、１本ずつ又は複数本ずつ前記コア基準面の径方向に交互に配置されている点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、同心巻部のそれぞれの巻回数が、１つのスロットに配置されるコイル辺部の本数と同数に設定されるため、各スロットの内部に１つの同心巻部に備えられた複数のコイル辺部を配置することで、コイルを形成することができる。よって、同心巻部のそれぞれの巻回数が、１つのスロットに配置されるコイル辺部の本数より少なく設定され、各スロットの内部に複数の同心巻部のそれぞれに備えられた複数のコイル辺部を配置する必要がある場合に比べて、コイルを形成するために必要な同心巻部の個数を少なく抑えることができる。よって、同心巻部の個数が少なくなることに応じて同心巻部同士の接合部の個数を少なく抑えることができ、結果、コイルの製造工数の低減を図ることができる。
更に、上記の特徴構成によれば、各スロットの内部には、１つの同心巻部に備えられた複数のコイル辺部のみが配置されるため、各スロットの内部に複数の同心巻部のそれぞれに備えられた複数のコイル辺部を配置する必要がある場合に比べて、各スロットの内部における複数のコイル辺部同士の位置を合わせることが容易となる。よって、例えば、複数の同心巻部を円環状に並べた状態で、複数のコア片を径方向内側に移動させて各スロットの内部にコイル辺部を挿入する場合に、コア片の組み付け性の向上を図り、それによっても製造工数を低減することができる。
【０００８】
ここで、前記同心巻部のそれぞれにおける、複数本の前記渡り部のそれぞれの前記重複領域での前記径方向の幅の平均値が、１つの前記スロットに配置される複数本の前記コイル辺部のそれぞれの前記径方向の幅の平均値よりも小さい構成とすると好適である。
【０００９】
この構成によれば、渡り部により構成されるコイルエンド部の径方向の幅を抑制することができる。よって、例えばコアがステータコアである場合に、コイルエンド部がステータコアよりも径方向に大きくなることを抑制しつつ、コアに対して径方向に見て重複する位置にロータを組み付ける工程の簡素化を図ることができる。
【００１０】
また、前記スロットのそれぞれにおいて、前記コイル辺部が前記径方向に沿って一列に並んで配置される構成とすると好適である。
【００１１】
この構成によれば、コイル辺部が径方向に沿って複数列に並んで配置される場合に比べて、同心巻部の形状を簡素なものとして、同心巻部の製造工程の簡素化を図ることができる。
【００１２】
また、前記渡り部のそれぞれは、前記第一コイル辺部との接続部である第一接続部と、前記第二コイル辺部との接続部である第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部との間において前記周方向に延びる本体部とを備え、前記同心巻部のそれぞれにおける、複数本の前記渡り部のそれぞれの前記本体部での前記軸方向の幅の平均値が、１つの前記スロットに配置される複数本の前記コイル辺部のそれぞれの前記周方向の幅の平均値よりも大きい構成とすると好適である。
【００１３】
この構成によれば、上述した、同心巻部のそれぞれにおける、複数本の渡り部のそれぞれの重複領域での径方向の幅の平均値が、１つのスロットに配置される複数本のコイル辺部のそれぞれの径方向の幅の平均値よりも小さい構成を、コイル辺部と本体部との間での断面積の差が大きくなることを抑制しつつ実現することができる。
【００１４】
また、前記同心巻部のそれぞれの前記渡り部は、前記周方向の一方側に隣接する他の前記同心巻部の前記渡り部と前記周方向の配置領域が重複する第一重複部と、前記周方向の他方側に隣接する他の前記同心巻部の前記渡り部と前記周方向の配置領域が重複する第二重複部と、前記第一重複部と前記第二重複部とを連結する連結部とを備え、前記第一重複部及び前記第二重複部のそれぞれは、前記軸方向に見て、前記周方向に沿って延びる円弧状に形成され、前記第一重複部と前記第二重複部とが前記径方向における互いに異なる位置に配置されると共に、前記連結部の少なくとも一部が、隣接する前記スロット間に形成されるティースと前記周方向の同じ位置に配置される構成とすると好適である。
【００１５】
この構成によれば、第一重複部と第二重複部とが径方向における互いに異なる位置に配置されるため、複数の同心巻部のそれぞれを、互いに干渉させることなく、周方向の配置領域を一部重複させながら周方向に沿って配置することが可能となる。この際、連結部の少なくとも一部が、ティースと周方向の同じ位置に配置されるため、連結部を他の同心巻部と干渉させることなく配置することが容易となる。
【００１６】
また、前記渡り部のそれぞれが、前記軸方向に直交する面に沿って延びる部分を有する構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、渡り部により構成されるコイルエンド部の軸方向の幅を抑制することができる。また、上記のように渡り部が連結部を備える場合には、連結部を構成する屈曲部を渡り部に形成する必要がある。この構成によれば、連結部を、渡り部における軸方向に直交する面に沿って延びる部分（すなわち、径方向に見て直線状の部分）に形成することができるため、渡り部における径方向に見て屈曲している屈曲部に更に連結部を形成する場合に比べて、絶縁皮膜の損傷を抑制しつつ連結部を設けることが容易となると共に、成形荷重を小さく抑えて同心巻部の製造工程の簡素化を図ることができる。
【００１８】
また、前記同心巻部が第一同心巻部であり、一対の前記スロット間に複数回巻回される第二同心巻部を、前記第一同心巻部のそれぞれに対応させて、前記第一同心巻部と同数備え、前記第二同心巻部のそれぞれは、前記第一同心巻部を前記軸方向及び前記周方向のそれぞれにおいて縮小した形状を備えると共に、対応する前記第一同心巻部と前記径方向の同じ位置に同心状に配置されている構成とすると好適である。
【００１９】
この構成によれば、第二同心巻部の渡り部を、対応する第一同心巻部の渡り部に対して径方向に見て重複しないように配置することができる。すなわち、第二同心巻部の渡り部を、対応する第一同心巻部の渡り部に対して軸方向に並べて配置することができるため、上記のように渡り部のそれぞれが軸方向に直交する面に沿って延びる部分を有する構成を、容易に実現することができる。
【００２０】
本発明に係るコイル形成方法の特徴構成は、巻回軸周りの螺旋状に線状導体を巻回して形成された環状コイルを、上述した同心巻部として用意する準備工程と、前記コアに巻装された状態に比べて前記巻回軸に沿う方向に引き伸ばされた形状の複数の前記同心巻部を、前記周方向に沿って並べる配置工程と、前記同心巻部のそれぞれを前記巻回軸に沿う方向に縮めて、前記コアに巻装された状態と同じ形状に成形する成形工程と、を備え、前記配置工程の開始から前記成形工程の終了までの間に、前記同心巻部の複数本の前記コイル辺部のそれぞれを、前記周方向に隣接する他の前記同心巻部である隣接同心巻部に形成された前記径方向の隙間を通して、当該隣接同心巻部の前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部との前記周方向の間に配置する点にある。
【００２１】
同心巻部の形状は、巻回軸に沿う方向に引き伸ばした場合には、径方向に隣接する部分同士の間の径方向の隙間が広くなり、巻回軸に沿う方向に縮めた場合には、当該径方向の隙間が狭くなる形状である。上記の特徴構成によれば、同心巻部の形状についての上記性質を有効に利用して、比較的容易に、同心巻部の複数本のコイル辺部のそれぞれが隣接同心巻部の第一コイル辺部と第二コイル辺部との周方向の間に配置されるように、複数の同心巻部を周方向に沿って配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの一部の軸方向視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステータの一部の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るステータの一部の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る同心巻セットの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る周方向に隣接する３つの同心巻セットの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る伸長状態の第一同心巻部の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る伸長状態の第二同心巻部の斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る伸長状態の同心巻セットの斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る配置工程の実行後の２つの同心巻セットの配置状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るコイル形成方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のその他の実施形態に係るステータの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係るコイル及びコイル形成方法の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係るコイルを、図１に示すように、回転電機のステータ１に巻装されるコイル３に適用した場合を例として説明する。すなわち、本実施形態では、ステータ１のコアであるステータコア２が、本発明における「コア」に相当する。なお、「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。
【００２４】
以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、及び「径方向Ｒ」は、円筒状のコア基準面Ｓ（図１〜図３参照）を基準として定義している。「軸第一方向Ｌ１」は、軸方向Ｌにおける一方側へ向かう方向を表し、「軸第二方向Ｌ２」は、軸方向Ｌにおける他方側へ向かう方向（軸第一方向Ｌ１とは反対方向）を表す。「周第一方向Ｃ１」は、周方向Ｃにおける一方側へ向かう方向を表し、「周第二方向Ｃ２」は、周方向Ｃにおける他方側へ向かう方向（周第一方向Ｃ１とは反対方向）を表す。ここでは、図１に示すように、軸第一方向Ｌ１側から軸方向Ｌに沿って見た場合の時計回り方向が、周第一方向Ｃ１である。
【００２５】
以下では、コイル３がステータコア２に巻装された状態（図１参照）を想定して、ステータコア２に巻装される前の状態のコイル３の説明においても、軸方向Ｌ、周方向Ｃ、及び径方向Ｒの各方向を用いて説明する。また、本明細書では、寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態も含む概念として用いている。
【００２６】
１．ステータの全体構成
ステータ１は、図１及び図２に示すように、ステータコア２と、ステータコア２に巻装されるコイル３とを備えている。ステータ１は、回転界磁型の回転電機に用いられるステータであり、電機子として機能する。ステータコア２の径方向Ｒの内側には、永久磁石や電磁石等を備える界磁としてのロータ（図示せず）が配置され、ステータ１から発生する回転磁界よりロータが回転する。本実施形態では、ステータ１は、三相交流（多相交流の一例）で駆動される回転電機のステータであり、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルの３つの相コイルを備えたコイル３が、ステータコア２に巻装される。
【００２７】
ステータコア２には、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるスロット４０が、周方向Ｃに複数分散配置されている。複数のスロット４０は、周方向Ｃに沿って一定間隔で配置されている。本実施形態では、毎極毎相あたりのスロット数が“２”であり、ステータコア２には、各相用のスロット４０が、２つずつ周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。周方向Ｃに隣接する２つのスロット４０の間には、ティース２３が形成される。上述した「円筒状のコア基準面Ｓ」は、スロット４０の配置や構成に関して基準となる仮想面であり、本実施形態では、図１〜図３に示すように、複数のティース２３のそれぞれの径方向Ｒの内側の端面を含む円筒状の仮想面（コア内周面）を、コア基準面Ｓとしている。ステータコア２の径方向Ｒの外側の面（コア外周面）等をコア基準面Ｓとしても良い。
【００２８】
スロット４０のそれぞれは、ステータコア２を軸方向Ｌに貫通するように形成されている。スロット４０のそれぞれは、径方向Ｒの内側に向けて開口する開口部を有する。本実施形態では、スロット４０のそれぞれは、周方向Ｃの中央部が径方向Ｒに平行に延びるように形成されている。また、本実施形態では、スロット４０のそれぞれはオープンスロットであり、ティース２３の径方向Ｒの内側の端部には、セミオープンスロットの場合に備えられるような周方向Ｃに突出する突出部は形成されていない。
【００２９】
本実施形態では、図３に示すように、ステータコア２には、スロット４０として、第一スロット４１と第二スロット４２との２種類のスロットが形成されている。第一スロット４１と第二スロット４２とは、１つずつ周方向Ｃに沿って交互に配置されている。第一スロット４１は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒに沿って均一に形成されている。すなわち、第一スロット４１は平行スロットであり、第一スロット４１の周方向Ｃの両側の側面部（周方向Ｃに対向する２つの側面部）は、互いに平行に形成されている。第二スロット４２は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの位置により異なるように形成されている。具体的には、第二スロット４２は、径方向Ｒの内側の端部が径方向Ｒの外側の端部よりも周方向Ｃの幅が小さくなるように形成されている。本例では、第二スロット４２は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの内側に向かうに従って次第に小さくなるように形成されている。
【００３０】
ステータコア２は、図１〜図３に示すように、複数のコア片２０を周方向Ｃに沿って環状に配置して構成される。コア片２０のそれぞれは、周方向Ｃに延びる本体部（ヨーク部）と、当該本体部から径方向Ｒの内側に延びるティース２３とを備え、当該本体部の周方向Ｃの両側の端面が、隣接するコア片２０との接合面とされる。本実施形態では、この接合面は、スロット４０（本例では第二スロット４２）と周方向Ｃの同じ位置に形成されている。すなわち、本実施形態では、円筒状のステータコア２は、スロット４０（本例では第二スロット４２）の底部（径方向Ｒにおける開口部とは反対側の部分）と周方向Ｃの同じ位置において、複数のコア片２０に分割（本例では２４分割）されている。環状に配置された複数のコア片２０は、本実施形態では、径方向Ｒの外側の面（外周面）に嵌合された円筒状の固定部材４を用いて、互いに移動不能に固定される。コア片２０は、例えば、複数枚の磁性体板（例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板）を積層して構成され、或いは、磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として構成される。
【００３１】
本実施形態では、複数のコア片２０は、互いに同じ形状を有している。また、本実施形態では、図３に示すように、コア片２０のそれぞれは、２つのティース２３を備えている。本実施形態では、ステータコア２には合計で４８個のティース２３が形成されており、ステータコア２は、２４個のコア片２０を周方向Ｃに沿って環状に配置して構成される。１つのコア片２０に形成された２つのティース２３の間に第一スロット４１が形成され、隣接する２つのコア片２０のそれぞれのティース２３の間に第二スロット４２が形成される。ステータ１を製造する際には、ステータコア２に巻装された状態と同じ円筒状に形成されたコイル３に対して、複数のコア片２０を径方向Ｒの外側から挿入する。
【００３２】
２．コイルの構成
コイル３は、線状の導体である線状導体３４により構成される。線状導体３４は、導電性を有する材料（例えば、銅やアルミニウム等の金属）を用いて形成される。本実施形態では、図３に示すように、線状導体３４として、延在方向に直交する断面の形状がスロット４０の断面形状に合う形状の導体を用いている。なお、以下の説明では、特に断らない限り、コイル３の各部についての「断面」は、線状導体３４の延在方向に直交する断面を意味する。線状導体３４の表面は、他の導体との接続部等の一部を除いて、樹脂等からなる絶縁皮膜により被覆されている。
【００３３】
コイル３は、図２〜図４に示すように、スロット４０の内部に配置されるコイル辺部３０と、一対のコイル辺部３０をステータコア２の軸方向Ｌの外側において接続する渡り部６０とを備える。図３に示すように、各スロット４０には複数本のコイル辺部３０が配置される。すなわち、１本のコイル辺部３０の径方向Ｒの配置領域を１層とすると、各スロット４０には、コイル辺部３０が複数の層に分かれて配置される。本実施形態では、各スロット４０にはコイル辺部３０が８層に分かれて配置され、各スロット４０には８本のコイル辺部３０が配置される。本実施形態では、スロット４０のそれぞれにおいて、コイル辺部３０が径方向Ｒに沿って一列に並んで配置される。
【００３４】
上述したように、第一スロット４１は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒに沿って均一に形成されるため、第一スロット４１に配置される複数本のコイル辺部３０は、互いに同じ断面形状を有する。一方、第二スロット４２は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの位置により異なるように形成されるため、第二スロット４２に配置される複数本のコイル辺部３０は、互いに異なる断面形状を有する。ここで、複数本のコイル辺部３０は互いに同等の断面積を有する。そのため、第二スロット４２に配置されるコイル辺部３０は、スロット幅が小さくなるのに応じて、周方向Ｃの幅が小さくなると共に径方向Ｒの幅が大きくなる。本実施形態では、第二スロット４２は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの内側に向かうに従って次第に小さくなるように形成されている。そのため、第二スロット４２に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれは、径方向Ｒの外側に隣接する層に配置された他のコイル辺部３０よりも径方向Ｒの幅が広く、径方向Ｒの内側に隣接する層に配置された他のコイル辺部３０よりも径方向Ｒの幅が狭くなっている。また、第二スロット４２に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれは、径方向Ｒの外側に隣接する層に配置された他のコイル辺部３０よりも周方向Ｃの幅が狭く、径方向Ｒの内側に隣接する層に配置された他のコイル辺部３０よりも周方向Ｃの幅が広く形成されている。
【００３５】
コイル３は、図２〜図６に示すように、複数の同心巻部５０を用いて形成される。本実施形態では、後述するように、同心巻部５０として、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とが用いられる。本実施形態では、スロット４０の個数の半分である２４個の同心巻部５０を用いて、コイル３が形成される。同心巻部５０は、一対のスロット４０間に複数回巻回される単コイル部（重ね巻部）である。同心巻部５０は、ステータコア２に巻装される前に螺旋状に成形されるカセットコイルである。本実施形態では、同心巻部５０は、１本の線状導体３４を螺旋状に複数回巻回して形成される。同心巻部５０のそれぞれの巻回数は、１つのスロット４０に配置されるコイル辺部３０の本数と同数に設定される。本実施形態では、１つのスロット４０には８本のコイル辺部３０が配置され、同心巻部５０のそれぞれの巻回数は“８”に設定されている。線状導体３４における延在方向の両側の端部のそれぞれが、同心巻部５０の端部５０ａを構成する。図２及び図５に示すように、同心巻部５０の一対の端部５０ａのそれぞれは、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に配置される。各同心巻部５０の端部５０ａのそれぞれは、他の同心巻部５０の端部５０ａと接合され、或いは、電源端子や中性点等に接続される。
【００３６】
図３及び図５に示すように、同心巻部５０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側に配置される複数本の第一コイル辺部３１と、周第二方向Ｃ２側に配置される複数本の第二コイル辺部３２とを、コイル辺部３０として備える。１つの同心巻部５０が備える複数本の第一コイル辺部３１は、１つのスロット４０において、間に他のコイル辺部３０を挟むことなく径方向Ｒに一列に並んで配置される。１つの同心巻部５０が備える複数本の第二コイル辺部３２は、別の１つのスロット４０において、間に他のコイル辺部３０を挟むことなく径方向Ｒに一列に並んで配置される。
【００３７】
また、同心巻部５０のそれぞれは、複数本の渡り部６０を備え、渡り部６０のそれぞれは、第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２とをステータコア２の軸方向Ｌの外側において接続する。軸方向Ｌの同じ側に配置される複数本の渡り部６０は、互いに同様の形状を有する。本実施形態では、軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０は、互いに異なるスロット４０内の互いに隣接する層にそれぞれ配置された第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２とを接続する。本例では、軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０は、第一コイル辺部３１と、当該第一コイル辺部３１に対して径方向Ｒの外側に隣接する層に配置された第二コイル辺部３２とを、接続する。また、軸第二方向Ｌ２側の渡り部６０は、互いに異なるスロット４０内の互いに同じ層にそれぞれ配置された第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２とを接続する。渡り部６０は、ステータコア２から軸方向Ｌに突出するコイル３の部分であるコイルエンド部を形成する。
【００３８】
１つの同心巻部５０が備える複数本の第一コイル辺部３１、複数本の第二コイル辺部３２、及び複数本の渡り部６０のそれぞれは、本実施形態では、１本の線状導体３４における延在方向の互いに異なる部分により形成される。そして、同心巻部５０の各部は、互いに同等の断面積を有する。
【００３９】
本実施形態では、コイル３は、同心巻部５０として、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とを備えている。第二同心巻部５２は、第一同心巻部５１のそれぞれに対応させて、第一同心巻部５１と同数備えられる。本実施形態では、コイル３は、１２個の第一同心巻部５１と１２個の第二同心巻部５２とを備えている。図５及び図６に示すように、第二同心巻部５２のそれぞれは、第一同心巻部５１を軸方向Ｌ及び周方向Ｃのそれぞれにおいて縮小した形状を備える。なお、ここでの「縮小」は、各方向における配置位置の縮小（各方向における同心巻部５０の配置領域の縮小）を意味し、線状導体３４の断面形状の縮小を意味しない。また、第二同心巻部５２のそれぞれは、対応する第一同心巻部５１と径方向Ｒの同じ位置に同心状に配置されている。すなわち、第二同心巻部５２のそれぞれは、対応する第一同心巻部５１と周方向Ｃの同じ位置に配置されている。そして、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とは、対応する部分同士（例えば、渡り部６０の各部同士）が径方向Ｒの同じ位置に配置される。本実施形態では、第一同心巻部５１が本発明における「同心巻部」に相当する。
【００４０】
互いに同心状に配置された第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とにより、図５に示すように、同心巻セット１０が構成される。１つの同心巻セット１０を構成する第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とは、本実施形態では、互いに直列に接続される。図３に示すように、本実施形態では、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２とは、スロット４０の配設ピッチの７倍だけ離間して配置された一対のスロット４０に分かれて配置され、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２とは、スロット４０の配設ピッチの５倍だけ離間して配置された一対のスロット４０に分かれて配置される。そして、図１、図２、図６に示すように、本実施形態に係るコイル３は、複数の同心巻セット１０を周方向Ｃの位置をずらしながら配置することで形成される。本実施形態では、スロット４０の個数の４分の１である１２個の同心巻セット１０を、周方向Ｃの一方側にスロット４０の配設ピッチの４倍ずつずらしながら配置することで、コイル３が形成される。
【００４１】
コイル３を構成する複数の同心巻セット１０は、周方向Ｃの配設位置が異なる点を除いて、互いに同様に構成されている。そのため、以下では、１つの同心巻セット１０に着目して、同心巻セット１０の構成について説明する。なお、図１、図２、図３、図６では、着目する１つの同心巻セット１０について濃いハッチングを施している。また、以下では、着目する１つの同心巻セット１０に対して周第一方向Ｃ１側に隣接する同心巻セット１０を第一隣接同心巻セット１１とし、着目する１つの同心巻セット１０に対して周第二方向Ｃ２側に隣接する同心巻セット１０を第二隣接同心巻セット１２とする。
【００４２】
図３に示すように、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１は、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１が配置されるスロット４０に対して周第二方向Ｃ２側に隣接するスロット４０に配置される。本実施形態では、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１は第一スロット４１に配置され、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１は第二スロット４２に配置される。また、第二同心巻部５２の第二コイル辺部３２は、第一同心巻部５１の第二コイル辺部３２が配置されるスロット４０に対して周第一方向Ｃ１側に隣接するスロット４０に配置される。本実施形態では、第一同心巻部５１の第二コイル辺部３２は第二スロット４２に配置され、第二同心巻部５２の第二コイル辺部３２は第一スロット４１に配置される。このように、本実施形態では、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とでは、第一コイル辺部３１が配置されるスロット４０の種類が互いに異なると共に、第二コイル辺部３２が配置されるスロット４０の種類が互いに異なる。
【００４３】
図５に示すように、第二同心巻部５２の軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０は、第一同心巻部５１の軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０に対して径方向Ｒに見て重複しないように、第一同心巻部５１の軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０よりも軸第二方向Ｌ２側に配置される。また、第二同心巻部５２の軸第二方向Ｌ２側の渡り部６０は、第一同心巻部５１の軸第二方向Ｌ２の渡り部６０に対して径方向Ｒに見て重複しないように、第一同心巻部５１の軸第二方向Ｌ２側の渡り部６０よりも軸第一方向Ｌ１側に配置される。すなわち、第二同心巻部５２は、渡り部６０が第一同心巻部５１の渡り部６０に対して径方向Ｒ視で重複しないように、第一同心巻部５１の内側に配置される。なお、本実施形態では、第一同心巻部５１の渡り部６０は、スロット４０の配設ピッチの７倍だけ離間して配置された一対のコイル辺部３０を接続し、第二同心巻部５２の渡り部６０は、スロット４０の配設ピッチの５倍だけ離間して配置された一対のコイル辺部３０を接続する。
【００４４】
図６に示すように、同心巻セット１０の第一コイル辺部３１及び第二コイル辺部３２の一方が、周方向Ｃに隣接する他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置されるように、複数の同心巻セット１０が周方向Ｃに沿って配置される。ここで、同心巻セット１０の第一コイル辺部３１は、当該同心巻セット１０を構成する同心巻部５０のそれぞれの第一コイル辺部３１の群により構成され、同心巻セット１０の第二コイル辺部３２は、当該同心巻セット１０を構成する同心巻部５０のそれぞれの第二コイル辺部３２の群により構成される。具体的には、同心巻セット１０の第一コイル辺部３１が、第一隣接同心巻セット１１の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置され、同心巻セット１０の第二コイル辺部３２が、第二隣接同心巻セット１２の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。
【００４５】
第一同心巻部５１及び第二同心巻部５２のそれぞれについて見ると、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１及び第二コイル辺部３２の一方が、周方向Ｃに隣接する他の第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置されるように、複数の第一同心巻部５１が周方向に沿って配置される。また、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１及び第二コイル辺部３２の一方が、周方向Ｃに隣接する他の第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置されるように、複数の第二同心巻部５２が周方向に沿って配置される。具体的には、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１が、第一隣接同心巻セット１１の第一同心巻部５１に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置され、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１が、第一隣接同心巻セット１１の第二同心巻部５２に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。この際、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１も、第一隣接同心巻セット１１の第二同心巻部５２に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。また、第一同心巻部５１の第二コイル辺部３２が、第二隣接同心巻セット１２の第一同心巻部５１に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置され、第二同心巻部５２の第二コイル辺部３２が、第二隣接同心巻セット１２の第二同心巻部５２に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。この際、第一同心巻部５１の第二コイル辺部３２も、第二隣接同心巻セット１２の第二同心巻部５２に備えられる第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。
【００４６】
そして、図２に示すように、周方向Ｃに隣接する２つの同心巻部５０のそれぞれの周方向Ｃの配置領域が重複する重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ又は複数本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。本実施形態では、重複領域Ａは、周方向Ｃに隣接する２つの同心巻セット１０のそれぞれの周方向Ｃの配置領域が重複する領域である。そして、重複領域Ａにおいて、一方の同心巻セット１０の第一同心巻部５１の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻セット１０の第一同心巻部５１の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ又は複数本ずつ径方向Ｒに交互に配置されると共に、一方の同心巻セット１０の第二同心巻部５２の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻セット１０の第二同心巻部５２の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ又は複数本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。本実施形態では、重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。以下、このような構成を実現するための渡り部６０の構成について説明する。
【００４７】
図５、図７、図８に示すように、渡り部６０のそれぞれは、第一コイル辺部３１との接続部である第一接続部６１と、第二コイル辺部３２との接続部である第二接続部６２と、第一接続部６１と第二接続部６２との間において周方向Ｃに延びる本体部８０とを備えている。なお、図７及び図８では、発明の理解を容易にすべく、第一同心巻部５１及び第二同心巻部５２のそれぞれを、巻回軸に沿う方向（ステータコア２に巻装された状態では、径方向Ｒに平行な方向）に沿って引き伸ばした状態を示している。本実施形態では、本体部８０は、軸方向Ｌに直交する面に沿って延びるように形成される。具体的には、本体部８０は、軸方向Ｌの同じ位置において周方向Ｃに延びるように形成されている。よって、本実施形態では、渡り部６０のそれぞれが、軸方向Ｌに直交する面に沿って延びる部分を有する。
【００４８】
第一接続部６１は、第一コイル辺部３１と周方向Ｃの同じ位置において少なくとも軸方向Ｌに延びる第一軸方向延在部６１ａと、線状導体３４を軸方向Ｌの外側（軸方向Ｌにおけるステータコア２から離れる側）に向かうに従って周第二方向Ｃ２側に向かうように屈曲する第一屈曲部６１ｂとを備える。また、第二接続部６２は、第二コイル辺部３２と周方向Ｃの同じ位置において少なくとも軸方向Ｌに延びる第二軸方向延在部６２ａと、線状導体３４を軸方向Ｌの外側に向かうに従って周第一方向Ｃ１側に向かうように屈曲する第二屈曲部６２ｂとを備える。第一軸方向延在部６１ａと第二軸方向延在部６２ａとの双方は、軸方向Ｌにおけるコイル辺部３０と第二同心巻部５２の本体部８０との間に配置される。よって、第一軸方向延在部６１ａと第二軸方向延在部６２ａとのそれぞれは、径方向Ｒに見て他の同心巻部５０と重複しないように配置される。
【００４９】
本体部８０は、周方向Ｃにおける中央部に、線状導体３４を径方向Ｒにオフセットさせる連結部８３を備えている。本体部８０における連結部８３より周第一方向Ｃ１側の部分により第一本体部８１が構成され、本体部８０における連結部８３より周第二方向Ｃ２側の部分により第二本体部８２が構成される。図２に示すように、第一本体部８１及び第二本体部８２のそれぞれは、軸方向Ｌに見て、周方向Ｃに沿って延びる円弧状に形成されている。本実施形態では、第一本体部８１の周第一方向Ｃ１側に連続する第一屈曲部６１ｂは、第一本体部８１と径方向Ｒの同じ位置に配置されると共に、軸方向Ｌに見て、周方向Ｃに沿って延びる円弧状に形成されている。第二本体部８２の周第二方向Ｃ２側に連続する第二屈曲部６２ｂは、第二本体部８２と径方向Ｒの同じ位置に配置されると共に、軸方向Ｌに見て、周方向Ｃに沿って延びる円弧状に形成されている。
【００５０】
第一本体部８１と第二本体部８２とは、径方向Ｒにおける互いに異なる位置に配置され、連結部８３の径方向Ｒのオフセット量は、第一本体部８１と第二本体部８２との間の径方向Ｒの位置の差に等しい。連結部８３の少なくとも一部は、ティース２３と周方向Ｃの同じ位置に配置される。本実施形態では、連結部８３の全体が、ティース２３と周方向Ｃの同じ位置に配置されている。また、連結部８３の軸方向Ｌの幅は、第一本体部８１及び第二本体部８２のそれぞれの軸方向Ｌの幅に等しい。
【００５１】
本実施形態では、第一本体部８１の径方向Ｒの幅は、第二本体部８２の径方向Ｒの幅に等しく、第一本体部８１と第二本体部８２とは、第一本体部８１或いは第二本体部８２の径方向Ｒの幅に応じた設定量だけ、径方向Ｒにおける互いに異なる位置に配置される。この設定量は、第一本体部８１或いは第二本体部８２の径方向Ｒの幅に、調整量を加算した値に設定される。調整量は、零以上の値に設定され、例えば、寸法公差や絶縁距離等を考慮した値とされる。図５に示すように、軸方向Ｌの両側では、連結部８３により連結される第一本体部８１と第二本体部８２との径方向Ｒの位置関係が反転するため、連結部８３による径方向Ｒのオフセット方向は、軸方向Ｌの両側で互いに逆方向となる。すなわち、軸第一方向Ｌ１側の連結部８３は、第一本体部８１を第二本体部８２に対して径方向Ｒの内側にオフセットさせ、軸第二方向Ｌ２側の連結部８３は、第一本体部８１を第二本体部８２に対して径方向Ｒの外側にオフセットさせる。
【００５２】
図２に示すように、同心巻セット１０は、周第一方向Ｃ１側の重複領域Ａである第一重複領域Ａ１において、第一隣接同心巻セット１１と周方向Ｃの配置領域が重複し、周第二方向Ｃ２側の重複領域Ａである第二重複領域Ａ２において、第二隣接同心巻セット１２と周方向Ｃの配置領域が重複する。そして、第一重複領域Ａ１では、複数本の第一本体部８１と、第一隣接同心巻セット１１の複数本の第二本体部８２とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。本実施形態では、第一重複領域Ａ１において、第一同心巻部５１の複数本の第一本体部８１と、第一隣接同心巻セット１１の第一同心巻部５１の複数本の第二本体部８２とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。また、第一重複領域Ａ１において、第二同心巻部５２の複数本の第一本体部８１と、第一隣接同心巻セット１１の第二同心巻部５２の複数本の第二本体部８２とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。
【００５３】
第二重複領域Ａ２では、複数本の第二本体部８２と、第二隣接同心巻セット１２の複数本の第一本体部８１とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。本実施形態では、第二重複領域Ａ２において、第一同心巻部５１の複数本の第二本体部８２と、第二隣接同心巻セット１２の第一同心巻部５１の複数本の第一本体部８１とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。また、第二重複領域Ａ２において、第二同心巻部５２の複数本の第二本体部８２と、第二隣接同心巻セット１２の第二同心巻部５２の複数本の第一本体部８１とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される。
【００５４】
ところで、図２、図５、図６に示すように、第一重複領域Ａ１には、第一同心巻部５１の第一屈曲部６１ｂと、第一隣接同心巻セット１１の第一同心巻部５１或いは第二同心巻部５２の第二本体部８２とが径方向に見て重複する領域が含まれる。また、第一重複領域Ａ１には、第二同心巻部５２の第一屈曲部６１ｂと、第一隣接同心巻セット１１の第二同心巻部５２の第二本体部８２とが径方向に見て重複する領域が含まれる。本実施形態では、第一同心巻部５１及び第二同心巻部５２のそれぞれについて、第一屈曲部６１ｂの径方向Ｒの幅を、第一本体部８１の径方向Ｒの幅に等しく設定していると共に、第一屈曲部６１ｂを、第一本体部８１と径方向Ｒの同じ位置において、軸方向Ｌに見て周方向Ｃに沿って延びる円弧状に形成している。そのため、第一重複領域Ａ１に含まれる上記の重複領域においては、第一同心巻部５１の複数本の渡り部６０のそれぞれの第一屈曲部６１ｂと、第一隣接同心巻セット１１の第一同心巻部５１或いは第二同心巻部５２の複数本の第二本体部８２とが、１つずつ径方向Ｒに交互に配置されると共に、第二同心巻部５２の複数本の渡り部６０のそれぞれの第一屈曲部６１ｂと、第一隣接同心巻セット１１の第二同心巻部５２の複数本の第二本体部８２とが、１つずつ径方向Ｒに交互に配置される。渡り部６０における第一本体部８１及び第一屈曲部６１ｂが構成する部分が、本発明における「第一重複部」に相当する。なお、第一軸方向延在部６１ａも、第一重複領域Ａ１に配置されるが、第一軸方向延在部６１ａは、径方向Ｒに見て、他の同心巻部５０とは重複しないため、本発明における「第一重複部」には含めないものとする。
【００５５】
同様に、第二重複領域Ａ２には、第一同心巻部５１の第二屈曲部６２ｂと、第二隣接同心巻セット１２の第一同心巻部５１或いは第二同心巻部５２の第一本体部８１とが径方向に見て重複する領域が含まれる。また、第二重複領域Ａ２には、第二同心巻部５２の第二屈曲部６２ｂと、第二隣接同心巻セット１２の第二同心巻部５２の第一本体部８１とが径方向に見て重複する領域が含まれる。本実施形態では、第一同心巻部５１及び第二同心巻部５２のそれぞれについて、第二屈曲部６２ｂの径方向Ｒの幅を、第二本体部８２の径方向Ｒの幅に等しく設定していると共に、第二屈曲部６２ｂを、第二本体部８２と径方向Ｒの同じ位置において、軸方向Ｌに見て周方向Ｃに沿って延びる円弧状に形成している。そのため、第二重複領域Ａ２に含まれる上記の重複領域においては、第一同心巻部５１の複数本の渡り部６０のそれぞれの第二屈曲部６２ｂと、第二隣接同心巻セット１２の第一同心巻部５１或いは第二同心巻部５２の複数本の第一本体部８１とが、１つずつ径方向Ｒに交互に配置されると共に、第二同心巻部５２の複数本の渡り部６０のそれぞれの第二屈曲部６２ｂと、第二隣接同心巻セット１２の第二同心巻部５２の複数本の第一本体部８１とが、１つずつ径方向Ｒに交互に配置される。渡り部６０における第二本体部８２及び第二屈曲部６２ｂが構成する部分が、本発明における「第二重複部」に相当する。なお、第二軸方向延在部６２ａも、第二重複領域Ａ２に配置されるが、第二軸方向延在部６２ａは、径方向Ｒに見て、他の同心巻部５０とは重複しないため、本発明における「第二重複部」には含めないものとする。
【００５６】
第一本体部８１や第二本体部８２の断面形状は、図４に示すように、軸方向Ｌの幅よりも径方向Ｒの幅が小さくなる扁平形状とされている。なお、図４では、第一本体部８１の断面形状のみが示されているが、第二本体部８２も第一本体部８１と同一の断面形状を有する。第一本体部８１及び第二本体部８２は、少なくともいずれかのコイル辺部３０よりも径方向Ｒの幅が小さく形成される。本実施形態では、図３に示すように、径方向Ｒの幅が最も小さいコイル辺部３０は、第二スロット４２の最も径方向Ｒの外側の層（最外層）に配置されるコイル辺部３０であり、本実施形態では、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅は、第二スロット４２の最外層に配置されるコイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい。すなわち、本実施形態では、いずれのコイル辺部３０についても、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい。よって、本実施形態では、同心巻部５０のそれぞれにおける、複数本の渡り部６０のそれぞれの第一本体部８１や第二本体部８２での径方向Ｒの幅の平均値が、１つのスロット４０に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれの径方向Ｒの幅の平均値よりも小さくなる。
【００５７】
本実施形態では、第一重複領域Ａ１には、第一本体部８１に加えて第一屈曲部６１ｂも配置されるが、第一屈曲部６１ｂの径方向Ｒの幅は、第一本体部８１の径方向Ｒの幅に等しく設定されている。また、第二重複領域Ａ２には、第二本体部８２に加えて第二屈曲部６２ｂも配置されるが、第二屈曲部６２ｂの径方向Ｒの幅は、第二本体部８２の径方向Ｒの幅に等しく設定されている。よって、本実施形態では、同心巻部５０のそれぞれにおける、複数本の渡り部６０のそれぞれの重複領域Ａでの径方向Ｒの幅の平均値が、１つのスロット４０に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれの径方向Ｒの幅の平均値よりも小さくなる。なお、この場合の渡り部６０の重複領域Ａでの径方向Ｒの幅には、径方向Ｒに見て他の同心巻部５０と重複しないように配置される第一軸方向延在部６１ａや第二軸方向延在部６２ａの径方向Ｒの幅は考慮しないものとする。すなわち、本実施形態では、重複領域Ａを、異なる同心巻部５０（本例では異なる同心巻セット１０）のそれぞれの渡り部６０の周方向Ｃの配置領域が重複する領域であって、当該それぞれの渡り部６０の軸方向Ｌの配置領域が重複する領域としている。
【００５８】
本体部８０の断面積は、コイル辺部３０の断面積と同等である。そして、上記のように、本実施形態では、いずれのコイル辺部３０についても、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい。そのため、いずれのコイル辺部３０についても、第一本体部８１や第二本体部８２の断面における径方向Ｒに直交する方向（すなわち、軸方向Ｌ）の幅は、コイル辺部３０の断面における径方向Ｒに直交する方向（すなわち、周方向Ｃ）の幅よりも大きくなる。そして、第一本体部８１と第二本体部８２とを連結する連結部８３の軸方向Ｌの幅は、第一本体部８１や第二本体部８２の軸方向Ｌの幅に等しい。この結果、本実施形態では、同心巻部５０のそれぞれにおける、複数本の渡り部６０のそれぞれの本体部８０での軸方向Ｌの幅の平均値が、１つのスロット４０に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれの周方向Ｃの幅の平均値よりも大きくなる。
【００５９】
ところで、本実施形態では、上述したように、いずれのコイル辺部３０についても、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さく設定される。そのため、図４及び図５に示すように、第一軸方向延在部６１ａや第二軸方向延在部６２ａは、軸方向Ｌの外側に向かうに従って、径方向Ｒの幅が小さくなると共に周方向Ｃの幅が大きくなるように形成される。また、本実施形態では、第一軸方向延在部６１ａや第二軸方向延在部６２ａは、接続対象のコイル辺部３０と第一本体部８１或いは第二本体部８２との間の径方向Ｒの中心位置のずれに応じた幅だけ、線状導体３４を径方向Ｒにオフセットさせるように形成されている。本実施形態では、径方向Ｒの内側部分に配置される第一軸方向延在部６１ａや第二軸方向延在部６２ａは、線状導体３４の径方向Ｒの中心を軸方向Ｌの外側に向かうに従って径方向Ｒの内側にオフセットさせ、径方向Ｒの外側部分に配置される第一軸方向延在部６１ａや第二軸方向延在部６２ａは、線状導体３４の径方向Ｒの中心を軸方向Ｌの外側に向かうに従って径方向Ｒの外側にオフセットさせる。
【００６０】
３．コイルの形成方法
本実施形態に係るコイル３の形成方法について、図７〜図１１を参照して説明する。図１１に示すように、コイル形成方法には、準備工程Ｐ１、配置工程Ｐ２、及び成形工程Ｐ３が含まれ、これらの各工程を順に実行することで、ステータコア２に巻装された状態と同じ位置関係で各同心巻部５０が配置されたコイル３が形成される。
【００６１】
準備工程Ｐ１は、巻回軸周りの螺旋状に線状導体３４を巻回して形成された環状コイルを、同心巻部５０として用意する工程である。本実施形態では、準備工程Ｐ１において、１２個の第一同心巻部５１と１２個の第二同心巻部５２との、合計２４個の同心巻部５０を用意する。また、本実施形態では、準備工程Ｐ１において、ステータコア２に巻装された状態と同じ形状（図５参照）の同心巻部５０を用意する。
【００６２】
配置工程Ｐ２は、ステータコア２に巻装された状態に比べて巻回軸に沿う方向に引き伸ばされた形状の複数の同心巻部５０を、周方向Ｃに沿って並べる工程である。なお、巻回軸に沿う方向は、ステータコア２に巻装された状態において、径方向Ｒに平行な方向となる。本実施形態では、配置工程Ｐ２には、準備工程Ｐ１において用意された複数の同心巻部５０のそれぞれを巻回軸に沿う方向に引き伸ばす工程が含まれる。この際、同心巻部５０は弾性変形する。
【００６３】
本実施形態では、配置工程Ｐ２では、図１０に示すように、伸長状態の複数の同心巻セット１０を、周方向Ｃに沿って環状に配置する。ここで、伸長状態とは、ステータコア２に巻装された状態に比べて巻回軸に沿う方向に引き伸ばされた形状を有する状態である。図１０では、環状に配置される複数の同心巻セット１０のうちの２つのみを示している。本実施形態では、準備工程Ｐ１又は配置工程Ｐ２に、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とを互いに同心状に配置して同心巻セット１０を形成する工程が含まれる。この工程では、例えば、第二同心巻部５２を第一同心巻部５１の内部に対して径方向Ｒの外側から径方向Ｒ（巻回軸に沿う方向）に挿入する。
【００６４】
図９に示すように、伸長状態の同心巻セット１０には、径方向Ｒの隙間Ｇが形成される。この隙間Ｇは、径方向Ｒに隣接する第一コイル辺部３１同士の間、径方向Ｒに隣接する第二コイル辺部３２同士の間、及び径方向Ｒに隣接する渡り部６０同士の間のそれぞれに形成される。図９に示すように、伸長状態の同心巻セット１０は、図７に示す伸長状態の第一同心巻部５１と、図８に示す伸長状態の第二同心巻部５２とを組み合わせた構成を有する。この際、ステータコア２に巻装された状態で周方向Ｃに隣接する第一コイル辺部３１同士の径方向Ｒの相対位置関係や、ステータコア２に巻装された状態で周方向Ｃに隣接する第二コイル辺部３２同士の径方向Ｒの相対位置関係が維持されるように、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とのそれぞれが引き伸ばされた状態とされる。
【００６５】
よって、第一同心巻部５１の第一コイル辺部３１同士の間に形成された隙間Ｇは、第二同心巻部５２の第一コイル辺部３１同士の間に形成された隙間Ｇに対して周方向Ｃに連通し、第一同心巻部５１の第二コイル辺部３２同士の間に形成された隙間Ｇは、第二同心巻部５２の第二コイル辺部３２同士の間に形成された隙間Ｇに対して周方向Ｃに連通する。また、第一同心巻部５１の軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０同士の間に形成された隙間Ｇは、第二同心巻部５２の軸第一方向Ｌ１側の渡り部６０同士の間に形成された隙間Ｇに対して軸方向Ｌに連通し、第一同心巻部５１の軸第二方向Ｌ２側の渡り部６０同士の間に形成された隙間Ｇは、第二同心巻部５２の軸第二方向Ｌ２側の渡り部６０同士の間に形成された隙間Ｇに対して軸方向Ｌに連通する。
【００６６】
本実施形態では、図１０に示すように、径方向Ｒの内側領域においてのみ、同心巻セット１０の第一コイル辺部３１が、周第一方向Ｃ１側に隣接する他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置され、同心巻セット１０の第二コイル辺部３２が、周第二方向Ｃ２側に隣接する他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置されるように、複数の伸長状態の同心巻セット１０が配置される。すなわち、本実施形態では、径方向Ｒの内側領域において、周方向Ｃに隣接する２つの同心巻セット１０のそれぞれの周方向Ｃの配置領域が重複し、径方向Ｒの外側領域において、周方向Ｃに隣接する２つの同心巻セット１０のそれぞれの周方向Ｃの配置領域が重複しないように、複数の伸長状態の同心巻セット１０が配置される。この際、本実施形態では、各スロット４０において径方向Ｒの最も内側の層（最内層）に配置されるコイル辺部３０同士が、ステータコア２に巻装された状態と同じ位置関係で配置される。
【００６７】
本実施形態では、複数の同心巻セット１０のそれぞれを円筒状の配置領域に対して軸方向Ｌに近づけて、複数の同心巻セット１０を、周方向Ｃに沿って環状に配置する。この際、径方向Ｒの内側領域では、同心巻セット１０の渡り部６０及びコイル辺部３０が、周方向Ｃに隣接する他の同心巻セット１０の渡り部６０同士の間に形成された隙間Ｇを通り、当該コイル辺部３０が、当該隣接する他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。なお、一部の同心巻セット１０については、上記の円筒状の配置領域に対して軸方向Ｌに対して交差する方向に近づける構成とすることもできる。この場合、当該一部の同心巻セット１０のコイル辺部３０の少なくとも一部が、周方向Ｃに隣接する他の同心巻セット１０のコイル辺部３０同士の間に形成された隙間Ｇを通り、当該コイル辺部３０が、当該隣接する他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。
【００６８】
成形工程Ｐ３は、同心巻部５０のそれぞれを巻回軸に沿う方向に縮めて、ステータコア２に巻装された状態と同じ形状（図６参照）に成形する工程である。本実施形態では、各同心巻セット１０のそれぞれについて、径方向Ｒの内側の端部の径方向Ｒの位置が固定される状態で、径方向Ｒの外側の部分を径方向Ｒの内側に近づける。成形工程Ｐ３の実行により、径方向Ｒの外側領域において、同心巻セット１０の第一コイル辺部３１が、周第一方向Ｃ１側に隣接する他の同心巻セット１０のコイル辺部３０同士の間に形成された隙間Ｇを通って、当該他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。また、径方向Ｒの外側領域において、同心巻セット１０の第二コイル辺部３２が、周第二方向Ｃ２側に隣接する他の同心巻セット１０のコイル辺部３０同士の間に形成された隙間Ｇを通って、当該他の同心巻セット１０の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置される。
【００６９】
このように、本実施形態に係るコイル形成方法では、配置工程Ｐ２の開始から成形工程Ｐ３の終了までの間に、同心巻部５０の複数本のコイル辺部３０のそれぞれを、周方向Ｃに隣接する他の同心巻部５０である隣接同心巻部に形成された径方向Ｒの隙間Ｇを通して、当該隣接同心巻部の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置する。本実施形態では、径方向Ｒの内側の一部のコイル辺部３０（本例では、最内層のコイル辺部３０）については、配置工程Ｐ２において隣接同心巻部の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置し、径方向Ｒの外側の残りのコイル辺部３０については、成形工程Ｐ３において隣接同心巻部の第一コイル辺部３１と第二コイル辺部３２との周方向Ｃの間に配置する。
【００７０】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００７１】
（１）上記の実施形態では、第一スロット４１と第二スロット４２との２種類のスロット４０が、ステータコア２に形成された構成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ない。例えば、図１２に示すように、１種類のスロット４０のみがステータコア２に形成された構成とすることもできる。図１２に示す例では、スロット４０は、上記実施形態の第二スロット４２と同様に、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの内側に向かうに従って次第に小さくなるように形成されている。また、図１２に示す例では、上記実施形態とは異なり、各スロット４０の内部には、１０本のコイル辺部３０が配置されている。更に、図１２に示す例では、上記実施形態とは異なり、コア片２０のそれぞれは１つのティース２３を備える。
【００７２】
（２）上記の実施形態では、重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０とが、１本ずつ径方向Ｒに交互に配置される構成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ない。すなわち、重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０とが、複数本ずつ径方向Ｒに交互に配置される構成とすることもできる。例えば、重複領域Ａにおいて、一方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０と、他方の同心巻部５０の複数本の渡り部６０とが、２本ずつ径方向Ｒに交互に配置された構成とすることができる。この場合、連結部８３の径方向Ｒのオフセット量は、上記実施形態の場合の２倍程度に設定される。また、この場合、上記実施形態とは異なり、２本の線状導体３４の束を螺旋状に複数回巻回して同心巻部５０が形成される構成とすることもできる。この場合、同心巻部５０の巻回数を１つのスロット４０に配置されるコイル辺部３０の本数と同数にするため、１本の線状導体３４の巻回数は、１つのスロット４０に配置されるコイル辺部３０の本数の半分に設定される。
【００７３】
（３）上記の実施形態では、コイル３が、同心巻部５０として、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とを備えた構成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ない。例えば、毎極毎相当たりのスロット数が“１”である構成として、コイル３が同心巻部５０として第一同心巻部５１のみを備える構成とすることができる。また、毎極毎相当たりのスロット数が“３”である構成として、コイル３が、同心巻部５０として、第一同心巻部５１と第二同心巻部５２とに加えて、更に第三同心巻部を備える構成とすることもできる。この場合、この第三同心巻部は、第二同心巻部５２を軸方向Ｌ及び周方向Ｃのそれぞれにおいて縮小した形状を備えると共に、第二同心巻部５２と径方向Ｒの同じ位置に同心状に配置される。
【００７４】
（４）上記の実施形態では、いずれのコイル辺部３０についても、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい構成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ない。すなわち、一部のコイル辺部３０のみについて、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい構成とすることもできる。例えば、上記の実施形態の例において、第二スロット４２の最外層に配置されるコイル辺部３０の径方向Ｒの幅が、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅よりも小さい構成とすることも可能である。このように、一部のコイル辺部３０のみについて、第一本体部８１や第二本体部８２の径方向Ｒの幅が、コイル辺部３０の径方向Ｒの幅よりも小さい場合であっても、同心巻部５０のそれぞれにおける、複数本の渡り部６０のそれぞれの重複領域Ａでの径方向Ｒの幅の平均値が、１つのスロット４０に配置される複数本のコイル辺部３０のそれぞれの径方向Ｒの幅の平均値よりも小さい構成とすると好適である。
【００７５】
（５）上記の実施形態では、渡り部６０のそれぞれが、軸方向Ｌに直交する面に沿って延びる部分を有する構成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ない。例えば、第一本体部８１が、周第二方向Ｃ２側に向かうに従って軸方向Ｌの外側に向かう形状を有し、第二本体部８２が、周第一方向Ｃ１側に向かうに従って軸方向Ｌの外側に向かう形状を有する構成とすることもできる。この場合であっても、コイルエンド部の軸方向Ｌの幅を小さく抑えるためには、軸方向Ｌに直交する面に対する第一本体部８１や第二本体部８２の延在方向の傾斜角を小さい角度（例えば、５度以下の角度、或いは１０度以下の角度等）に設定すると好適である。
【００７６】
（６）上記の実施形態では、連結部８３の全体がティース２３と周方向Ｃの同じ位置に配置された構成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ない。例えば、連結部８３の一部がティース２３と周方向Ｃの同じ位置に配置され、連結部８３の一部がスロット４０と周方向Ｃの同じ位置に配置された構成とすることも可能である。すなわち、連結部８３の周方向Ｃにおける配置領域が、ティース２３の周方向Ｃにおける配置領域よりも大きい構成とすることも可能である。
【００７７】
（７）上記の実施形態では、スロット４０のそれぞれにおいてコイル辺部３０が径方向Ｒに沿って一列に並んで配置される構成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ない。すなわち、スロット４０のそれぞれにおいて、コイル辺部３０が径方向Ｒに沿って複数の列（例えば周方向Ｃに隣り合う二列）に並んで配置される構成とすることも可能である。
【００７８】
（８）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
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コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルに利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
２：ステータコア（コア）
３：コイル
２３：ティース
３０：コイル辺部
３１：第一コイル辺部
３２：第二コイル辺部
３４：線状導体
４０：スロット
５１：第一同心巻部（同心巻部）
５２：第二同心巻部
６０：渡り部
６１：第一接続部
６２：第二接続部
８０：本体部
８３：連結部
Ａ：重複領域
Ｃ：周方向
Ｇ：隙間
Ｌ：軸方向
Ｐ１：準備工程
Ｐ２：配置工程
Ｐ３：成形工程
Ｒ：径方向
Ｓ：コア基準面
【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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