(57)【要約】  ユニットコイルが、第１、第２、第３、第４スロット収納部（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）、（Ｓ４）から屈曲して延びてスロット収納部同士を接続する第１、第２、第３、第４ターン部（Ｔ１）、（Ｔ２）、（Ｔ３）、（Ｔ４）と第１、第２、第３、第４脚部（Ｌ１）、（Ｌ２）、（Ｌ３）、（Ｌ４）とを備えており、径方向で隣接したスロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、ターン部同士の屈曲部またはターン部と脚部との屈曲部の各対向面に、径方向にへこんだ凹部（ＰＬ１）、（ＰＬ２）、（ＰＬ３）、（ＰＬ４）と凹部（ＰＴ１）、（ＰＴ２）、（ＰＴ３）、（ＰＴ４）とを設けている。
2016190161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機であって、
上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、
上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面に、径方向にへこんだ凹部を設けている回転電機。
【請求項２】
上記ユニットコイルは、径方向で重なっている一方の部分コイルと他方の部分コイルとで構成されており、
上記一方の部分コイルが、径方向の内方側の１層目となる第１スロット収納部と、上記第１スロット収納部と上記ターン部でつながっている径方向の外方側の４層目となる第４スロット収納部とを備えており、上記他方の部分コイルが、２層目となる第２スロット収納部と、上記第２スロット収納部と上記ターン部でつながり３層目となる第３スロット収納部とを備えており、
上記第１スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向と、上記第２スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第１スロット収納部側の上記ターン部と上記第２スロット収納部側の上記ターン部とが径方向で隣接しており、上記第４スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向と、上記第３スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第４スロット収納部側の上記ターン部と上記第３スロット収納部側の上記ターン部とが径方向で隣接しており、
上記第１スロット収納部側の上記ターン部と上記第２スロット収納部側の上記ターン部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第４スロット収納部側の上記ターン部と上記第３スロット収納部側の上記ターン部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第１スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向と、上記第２スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第１スロット収納部側の上記脚部と上記第２スロット収納部側の上記脚部とが径方向で隣接しており、上記第４スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向と、上記第３スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第４スロット収納部側の上記脚部と上記第３スロット収納部側の上記脚部とが径方向で隣接しており、
上記第１スロット収納部側の上記脚部と上記第２スロット収納部側の上記脚部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第４スロット収納部側の上記脚部と上記第３スロット収納部側の上記脚部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
上記第２スロット収納部側の上記ターン部の径方向の幅が、上記第２スロット収納部の径方向の幅より狭くなっており、上記第３スロット収納部側の上記ターン部の径方向の幅が、上記第３スロット収納部の径方向の幅より狭くなっている請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
上記第１スロット収納部側の上記ターン部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第２スロット収納部側の上記ターン部が上記第２スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第４スロット収納部側の上記ターン部が上記第４スロット収納部より径方向の外方に位置しており、上記第３スロット収納部側の上記ターン部が上記第３スロット収納部より径方向の外方に位置している請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
上記ユニットコイルが、１層目となる第１スロット収納部と２層目となる第２スロット収納部と３層目となる第３スロット収納部と４層目となる第４スロット収納部と５層目となる第５スロット収納部と６層目となる第６スロット収納部とを備えており、
上記第１スロット収納部から上記第６スロット収納部までの各スロット収納部が、１層上層となる他のスロット収納部と上記ターン部でつながっており、上記第１スロット収納部と上記第６スロット収納部とは、上記脚部とつながっており、
上記第１スロット収納部と上記第３スロット収納部と上記第５スロット収納部とが、周方向で同じ位置にあり、上記第２スロット収納部と上記第６スロット収納部とが、上記第１および第５スロット収納部より周方向一方側に１磁極ピッチ離れた位置にあり、上記第４スロット収納部が、上記第３スロット収納部の位置から周方向他方側に１磁極ピッチ離れた位置にあり、
上記第１スロット収納部から延びる第１スロット収納部側脚部と上記第６スロット収納部から延びる第６スロット収納部側脚部とがある結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部側脚部の屈曲部位と上記第３スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の外側の面、および、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第４スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の内側の面の各々に、凹部が形成されており、
上記結線側コイルエンドと軸方向で反対側の反結線側コイルエンドでは、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第４スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の外側の面、および、上記第３スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第５スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の内側の面の各々に、凹部が形成されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
上記結線側コイルエンドでは、上記第２から第５までの各スロット収納部から延びる上記ターン部の径方向の幅が、上記第２から第５までの各スロット収納部の径方向の幅より小さく、上記反結線側コイルエンドでは、上記第１から第６までの各スロット収納部から延びる上記ターン部の径方向の幅が、上記第１から第６までの各スロット収納部の径方向の幅より小さい請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
上記結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部から延びる上記第１スロット収納部側脚部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第２スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第５スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第５スロット収納部より径方向の外方に位置しており、上記第６スロット収納部側脚部が上記第６スロット収納部より径方向の外方に位置しており、
上記反結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部から延びる上記ターン部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第６スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第６スロット収納部より径方向の外方に位置している請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機の製造方法であって、
上記ユニットコイルが、絶縁被覆された導体線を屈曲して形成されており、
上記導体線の屈曲予定部位に、凹部を形成する工程を備え、
上記凹部を形成する工程が、
上記導体線の屈曲予定部位における隣り合う２方の面に、両端面がＬ字状である第１金型を内側の２側面を接して配置するとともに、上記凹部を形成する突起を有する第２金型を上記第１金型に接していない上記導体線の１つの面と対向して配置し、
次に、上記第２金型を上記第１金型の方向に移動して、上記第１金型と上記第２金型とで、上記導体線を挟むとともに押圧して、上記突起により、上記導体線をへこまし、
次に、上記第２金型を上記第１金型から離す方向に移動して、凹部を形成した上記導体線を取り出す、回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機と回転電機の製造方法に関するものであり、特に、回転電機を構成する電機子の構造と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機の電機子として、スロットに挿入された部分が、径方向に積層された複数層で形成されており、径方向で隣接するスロットから突出したコイル端部同士が、周方向で同一の方向に折り曲げられている部分と、周方向で逆方向に折り曲げられている部分とがある、コイルを備えた電機子がある。
この電機子では、コイル端部が周方向で同一の方向に折り曲げられたコイルでは、３相電圧のうちの同相のコイルとなり電位差が小さくなるので、径方向でのコイル端部間に絶縁性を確保する絶縁紙を設ける必要がない。しかし、コイル端部が周方向で逆方向に折り曲げられたコイルでは、３相電圧のうちの異相のコイルとなり電位差が大きくなるので、径方向でのコイル端部間に絶縁紙を設けて絶縁性を確保している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４１８６８７２号公報（第９頁、第２図、第８−９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、回転電機は、小型高出力化が求められており、固定子である電機子に設けられるコイルの占積率を向上させることが要望されている。
しかし、特許文献１に記載の電機子のコイルにおいて、コイル端部を周方向に折り曲げた場合、屈曲部の中立軸に対する、曲げの内側には径方向の膨出部を生じ、曲げの外側には径方向の減肉部を生じる。【０００５】
コイル端部が周方向で同一の方向に折り曲げられた隣接するコイル同士は、両コイルの径方向の膨出部が重なるので、両コイルの径方向の間隔を広くする必要がある。
すなわち、径方向で隣接するコイル間に隙間を生じるので、コイルの占積率が低下して、回転電機の効率および出力が低下するとの問題があった。【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は径方向で隣接するコイル間に隙間が生じるのを防止して、コイルの占積率を向上させて、高効率および高出力の回転電機および回転電機の製造方法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる回転電機は、電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機であって、上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面に、径方向にへこんだ凹部を設けているものである。【０００８】
本発明に係わる回転電機の製造方法は、電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機の製造方法であって、上記ユニットコイルが、絶縁被覆された導体線を屈曲して形成されており、上記導体線の屈曲予定部位に、凹部を形成する工程を備え、
上記凹部を形成する工程が、
上記導体線の屈曲予定部位における隣り合う２方の面に、両端面がＬ字状である第１金型を内側の２側面を接して配置するとともに、上記凹部を形成する突起を有する第２金型を上記第１金型に接していない上記導体線の１つの面と対向して配置し、
次に、上記第２金型を上記第１金型の方向に移動して、上記第１金型と上記第２金型とで、上記導体線を挟むとともに押圧して、上記突起により、上記導体線をへこまし、
次に、上記第２金型を上記第１金型から離す方向に移動して、凹部を形成した上記導体線を取り出すものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係わる回転電機は、径方向で隣接したスロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、ターン部同士の屈曲部またはターン部と脚部との屈曲部の各対向面に、径方向にへこんだ凹部を設けているものであるので、コイルの占積率が向上しており、高効率および高出力が可能である。【００１０】
本発明に係わる回転電機の製造方法は、導体線の屈曲予定部位に、凹部を形成する工程があるので、コイルの占積率を向上した高効率で高出力な回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の片面断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の主要部である電機子と回転子とを示す斜視模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子の斜視模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子の側面模式図（ａ）と、この側面模式図のＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
【図５】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子鉄心の上面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの正面模式図である。
【図７】図６のユニットコイルを矢印Ｙｕの方向から見た模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの斜視模式図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係わる電機子において、複数個のユニットコイルが電機子鉄心のスロットに配置されている状態を示す反結線側コイルエンドの側の平面模式図である。
【図１０】図９の電機子のＣ−Ｃ断面の模式図である。
【図１１】図１０を、矢印Ｙｏ方向から見た脚部の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見たターン部の模式図（ｂ）とである。
【図１２】比較例の電機子における、スロットに配置されたユニットコイルの状態を説明する断面模式図である。
【図１３】図１２を、矢印Ｙｏ方向から見た場合の脚部の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見た場合のターン部の模式図（ｂ）とである。
【図１４】図１１（ａ）における、Ｓ１側脚部Ｌ１の屈曲部分Ｆ１の拡大図（ａ）とＳ２側脚部Ｌ２の屈曲部分Ｆ２の拡大図とである。
【図１５】本発明の実施の形態１に係わる電機子に用いられる導体線の屈曲予定部位に凹部を形成する順序を示す側面模式図（ａ）とこの側面模式図のＤ−Ｄ断面の模式図（ｂ）とである。
【図１６】本発明の実施の形態１に係わる電機子に用いられる導体線の各屈曲予定部位に凹部が形成された状態を示す正面模式図（ａ）と側面模式図（ｂ）と各部位の導体線の断面模式図（ｃ）とである。
【図１７】本発明の実施の形態１の他方の部分コイルとなる導体線をターン部の屈曲予定部位で屈曲した状態を示す正面模式図（ａ）とこの正面模式図を矢印Ｘｓ方向から見た側面模式図（ｂ）とである。
【図１８】本発明の実施の形態１のユニットコイルにおける、作製された他方の部分コイルの正面模式図（ａ）と、この正面模式図を矢印Ｘｓ方向から見た側面模式図（ｂ）とである。
【図１９】本発明の実施の形態１に係わる一方の部分コイルを形成する導体線の各屈曲予定部位に凹部が形成された状態を示す正面模式図（ａ）と各部位の導体線の断面模式図（ｂ）とである。
【図２０】本発明の実施の形態２の係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
【図２１】本発明の実施の形態３の係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係わる回転電機の主要部である電機子と回転子とを示す斜視模式図である。
【図２３】本発明の実施の形態４に係わる電機子の電機子鉄心を形成する鉄心ブロックの斜視模式図である。
【図２４】本発明の実施の形態４に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの正面模式図である。
【図２５】図２４のユニットコイルを矢印Ｙｏの方向から見た模式図である。
【図２６】本発明の実施の形態４に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの斜視模式図である。
【図２７】本発明の実施の形態４に係わる電機子において、複数個のユニットコイルが電機子鉄心のスロットに配置されている状態を示す結線側コイルエンドの側の平面模式図である。
【図２８】図２７の電機子のＥ−Ｅ断面の模式図である。
【図２９】図２８を、矢印Ｙｏ方向から見た結線側コイルエンド側の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見た反結線側コイルエンド側の模式図（ｂ）とである。
【図３０】本発明の実施の形態５に係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
【図３１】本発明の実施の形態６に係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る回転電機について、図を用いて説明する。
本発明における、周方向、径方向、軸方向、の各々は、特に指定しない限り、電機子または回転電機における、周方向、径方向、軸方向、の各々を示すものとする。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の片面断面模式図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の主要部である電機子と回転子とを示す斜視模式図である。
図１と図２とに示すように、本実施の形態の回転電機１００は、有底円筒状のフレーム２とフレーム２の開口を塞ぐ端板３とを有するハウジング１と、フレーム２の円筒部に内嵌め状態で固着された固定子である電機子１０と、電機子１０の内周側に間隙を設けて配置された回転子５とを備えている。
【００１４】
回転子５は、軸心位置に挿通された回転軸６に固着された回転子鉄心７と、回転子鉄心７の外周側に埋設されるとともに周方向に所定のピッチで配列された、磁極を構成する永久磁石８とを有している永久磁石型回転子である。そして、回転軸６は、フレーム２の底部および端板３にベアリング４を介して回転可能に支持されている。
本実施の形態の回転子５は、永久磁石型回転子であるが、これに限らず、絶縁しない回転子導体を、回転子鉄心のスロットに収納して、両側を短絡環で短絡したかご型回転子、または絶縁した導体線を回転子鉄心のスロットに装着した巻線型回転子であっても良い。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子の斜視模式図である。
図４は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子の側面模式図（ａ）と、この側面模式図のＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
図３と図４とに示すように、本実施の形態の電機子１０は、電機子鉄心１１と、電機子鉄心１１に装着される電機子巻線２０を構成するユニットコイル２１と、電機子巻線２０と電機子鉄心１１とを物理的に隔離して電気的に絶縁するスロットセル１４とを備えている。
【００１６】
詳細は後述するが、電機子巻線２０は、導体線を巻回して形成されており、通電することにより磁界を発生させる。発生した磁界の磁束は、電機子鉄心１１を通過する。
本実施の形態では、説明の便宜上、極数を８極、電機子鉄心１１のスロット数を４８個、電機子巻線２０を三相巻線としている。すなわち、スロットは、毎極毎相当たり２個の割合で電機子鉄心１１に形成されている。
【００１７】
図５は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子鉄心の上面模式図である。
図５に示すように、本実施の形態の電機子鉄心１１は、所定枚数の電磁鋼板の電機子鉄心片を積層一体化して作製されており、円筒状のコアバック部１２ａと、コアバック部１２ａの内周壁面から径方向内方に突出しているティース１２ｂとで構成されている。
そして、隣接するティース１２ｂの間隙がスロット１２ｃとなっている。
スロット１２ｃは、内方側が開口しており、周方向に等角ピッチで配列されている。また、ティース１２ｂの周方向の幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細りの形状であるので、スロット１２ｃは、軸方向から見た面の形状が長方形となっている。
【００１８】
図６は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの正面模式図である。
なお、図６には、ユニットコイル２１の周方向の片側に隣接する他のユニットコイル２１を二点鎖線で示している。
図７は、図６のユニットコイルを矢印Ｙｕの方向から見た模式図である。
図８は、本発明の実施の形態１に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの斜視模式図である。
【００１９】
図６から図８に示すように、本実施の形態のユニットコイル２１は、２個の部分コイル２３、２４が一組になって形成されており、一方の部分コイル２３と他方の部分コイル２４とは径方向で重なっている。
そして、電機子巻線２０は、一方の部分コイル２３と他方の部分コイル２４とが組になっているユニットコイル２１を電機子鉄心の周方向に沿って１周回分を連続的に接続することにより、形成される。
また、各部分コイル２３、２４には、例えば、接続部がなく連続しており且つエナメル樹脂で絶縁被覆された銅線あるいはアルミニウム線などからなる、断面が平角状の１本の導体線が用いられている。
【００２０】
一方の部分コイル２３は、電機子鉄心１１のスロット１２ｃに収納される直棒状の２つの第１、第４スロット収納部Ｓ１、Ｓ４と、第１スロット収納部Ｓ１と第４スロット収納部Ｓ４との間を一体連結する接続部のない連続したターン部と、第１、第４スロット収納部Ｓ１、Ｓ４から個別に突出して周方向の外側に互いに逆方向へ屈曲された２つの脚部とを有する。
【００２１】
すなわち、一方の部分コイル２３は、ターン部が、第１スロット収納部Ｓ１側のターン部（Ｓ１側ターン部と記す）Ｔ１と第４スロット収納部Ｓ４側のターン部（Ｓ４側ターン部と記す）Ｔ４とで構成されており、脚部には、第１スロット収納部Ｓ１側の脚部（Ｓ１側脚部と記す）Ｌ１と、第４スロット収納部Ｓ４側の脚部（Ｓ４側脚部と記す）Ｌ４とがある。
そして、第１スロット収納部Ｓ１は、第４スロット収納部Ｓ４より径方向内方に３層分ずれている。
【００２２】
他方の部分コイル２４は、電機子鉄心１１のスロット１２ｃに収納される直棒状の２つの第２、第３スロット収納部Ｓ２、Ｓ３と、第２スロット収納部Ｓ２と第３スロット収納部Ｓ３との間を一体連結する接続部のない連続したターン部と、第２、第３スロット収納部Ｓ２、Ｓ３から個別に突出して周方向の外側に互いに逆方向へ屈曲された２つ脚部とを有する。
【００２３】
すなわち、他方の部分コイル２４は、ターン部が、第２スロット収納部Ｓ２側のターン部（Ｓ２側ターン部と記す）Ｔ２と第３スロット収納部Ｓ３側のターン部（Ｓ３側ターン部と記す）Ｔ３とで構成されており、脚部Ｌには、第２スロット収納部Ｓ２側の脚部（Ｓ２側脚部と記す）Ｌ２と第３スロット収納部Ｓ３側の脚部（Ｓ３側脚部と記す）Ｌ３とがある。
そして、第２スロット収納部Ｓ２は、第３スロット収納部Ｓ３より径方向内方に１層分ずれている。
【００２４】
また、ユニットコイル２１の径方向で互いに隣接する、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ２側脚部Ｌ２同士は周方向で互いに同じ方向に屈曲されており、Ｓ４側脚部Ｌ４とＳ３側脚部Ｌ３同士も周方向で互いに同じ方向に屈曲されている。
また、一方の部分コイル２３における一対のスロット収納部Ｓ１、Ｓ４の相互間の間隔、および他方の部分コイル２４における一対のスロット収納部Ｓ２、Ｓ３の相互間の間隔は、周方向に６スロット角度間隔だけ離れるように形成されている。６スロット角度間隔とは、連続する６つのティース１２ｂを隔てたスロット１２ｃの中心間の間隔であり、１磁極ピッチＰに相当する。
【００２５】
また、ユニットコイル２１の一方側にある、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ２側脚部Ｌ２との各末端部分は、各スロット収納部Ｓ１、Ｓ２から半磁極ピッチ（＝Ｐ／２）分だけ距離が離れている。同様に、ユニットコイル２１の他方側にある、Ｓ４側脚部Ｌ４とＳ３側脚部Ｌ３との末端部分は、各スロット収納部Ｓ４、Ｓ３から半磁極ピッチ（＝Ｐ／２）分だけ距離が離れている。そして、各側の脚部Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の末端部分は、接合手段により接合することにより、ほかの部分コイルまたは給電部または中性点等に接続して電機子巻線を構成している。
本実施の形態では、脚部の側がユニットコイル２１の結線側コイルエンドであり、ターン部の側がユニットコイル２１の反結線側コイルエンドである。
【００２６】
図９は、本発明の実施の形態１に係わる電機子において、複数個のユニットコイルが電機子鉄心のスロットに配置されている状態を示す反結線側コイルエンドの側の平面模式図である。
図９では、電機子鉄心１１において円環状に配列しているティース１２ｂおよびスロット１２ｃを、説明の都合上、展開して直線状に配列させている。それと、説明の都合上、各スロット１２ｃに、図面の左から右に向けて順番に通し番号をつけている。
図９は、電機子鉄心１１に配置されているユニットコイル２１を、図６において矢印Ｙｕで示すターン部側、すなわち反結線側コイルエンドの側から見た図である。
図９では、スロット収納部から延びるターン部が紙面前方側になり、スロット収納部から延びる脚部が紙面後方になっている。
【００２７】
図９に示すように、本実施の形態の電機子１０では、例えば、一方の部分コイル２３の第４スロット収納部Ｓ４と他方の部分コイル２４の第３スロット収納部Ｓ３とを、１番目のスロット１２ｃに配置したユニットコイル２１は、一方の部分コイル２３の第１スロット収納部Ｓ１と他方の部分コイル２４の第２スロット収納部Ｓ２とを、６スロット角度間隔離れた７番目のスロット１２ｃに配置している。
また、一方の部分コイル２３の第４スロット収納部Ｓ４と他方の部分コイル２４の第３スロット収納部Ｓ３とを、７番目のスロット１２ｃに配置したユニットコイル２１は、一方の部分コイル２３の第１スロット収納部Ｓ１と他方の部分コイル２４の第２スロット収納部Ｓ２とを、６スロット角度間隔離れた１３番目のスロット１２ｃに配置している。
【００２８】
図９は、７番目のスロット１２ｃに、図６における実線で示すユニットコイル２１の第３、第４スロット収納部Ｓ３、Ｓ４と、二点鎖線で示すユニットコイル２１の第１、第２スロット収納部Ｓ１、Ｓ２と、が配置されている状態を示している。
図９に示すように、スロット１２ｃには、電機子鉄心１１のコアバック部１２ａの側に第４スロット収納部Ｓ４があり、開口側にスロット収納部Ｓ１がある。
【００２９】
すなわち、各スロット１２ｃには、コアバック部１２ａの側から径方向の内方に向かって、第４スロット収納部Ｓ４→第３スロット収納部Ｓ３→第２スロット収納部Ｓ２→第１スロット収納部Ｓ１の順に、各スロット収納部が配置されている。
そして、各スロット１２ｃにおいて、第１スロット収納部Ｓ１、第２スロット収納部Ｓ２、第３スロット収納部Ｓ３、第４スロット収納部Ｓ４の各々が、スロットの開口側から、１層目、２層目、３層目、４層目となっている。
【００３０】
図１０は、図９の電機子のＣ−Ｃ断面の模式図である。
図１１は、図１０を、矢印Ｙｏ方向から見た脚部の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見たターン部の模式図（ｂ）とである。
図１０には、ユニットコイル２１を配置する電機子鉄心１１も示しており、電機子鉄心１１から延びている上側部分が各部分コイル２３、２４の脚部となっており、電機子鉄心１１から延びている下側部分が各部分コイル２３、２４のターン部となっている。
【００３１】
また、図１０は、図６のユニットコイルを紙面右側から見た図であり、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ２側脚部Ｌ２とは、共に紙面前方側に屈曲しており、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ４側脚部Ｌ４とは、共に紙面後方側に屈曲している。
また、Ｓ１側ターン部Ｔ１とＳ２側ターン部Ｔ２とは、共に紙面後方側に屈曲しており、Ｓ３側ターン部Ｔ３とＳ４側ターン部Ｔ４とは、共に紙面前方側に屈曲している。
【００３２】
また、図１０と図１１とに示すように、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ２側脚部Ｌ２との各々には、屈曲部位における他の脚部と対向する面に、各々凹部ＰＬ１、ＰＬ２が設けられており、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ４側脚部Ｌ４との各々には、屈曲部位における他の脚部と対向する面に、各々凹部ＰＬ３、ＰＬ４が設けられている。
そして、凹部ＰＬ１と凹部ＰＬ２とは径方向で対向しており、凹部ＰＬ３と凹部ＰＬ４とは径方向で対向している。
すなわち、Ｓ４側脚部Ｌ４とＳ２側脚部Ｌ２とは、径方向の内側に向いた面に凹部が形成されており、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ１側脚部Ｌ１とは、径方向の外側に向いた面に凹部が形成されている。
【００３３】
また、図１０と図１１とに示すように、Ｓ１側ターン部Ｔ１とＳ２側ターン部Ｔ２との各々には、屈曲部位における他のターン部と対向する面に、各々凹部ＰＴ１、ＰＴ２が設けられており、Ｓ３側ターン部Ｔ３とＳ４側ターン部Ｔ４との各々には、屈曲部位における他のターン部と対向する面に、各々凹部ＰＴ３、ＰＴ４が設けられている。
そして、凹部ＰＴ１と凹部ＰＴ２とは径方向で対向しており、凹部ＰＴ３と凹部ＰＴ４とは径方向で対向している。
すなわち、Ｓ４側ターン部Ｔ４とＳ２側ターン部Ｔ２とは、径方向の内側に向いた面に凹部が形成されており、Ｓ３側ターン部Ｔ３とＳ１側ターン部Ｔ１は、径方向の外側に向いた面に凹部が形成されている。
【００３４】
次に、同様なコイル構成の比較例の電機子と比較して、本実施の形態の電機子の効果を説明する。
図１２は、比較例の電機子における、スロットに配置されたユニットコイルの状態を説明する断面模式図である。
図１３は、図１２を、矢印Ｙｏ方向から見た場合の脚部の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見た場合のターン部の模式図（ｂ）とである。
【００３５】
図１２は、本実施の形態の電機子の図１０の模式図に相当し、図１３は、本実施の形態の電機子の図１１の模式図に相当する。
図１２では、１層目となる第１スロット収納部Ｓｏ１と２層目となる第２スロット収納部Ｓｏ２とが対向する面との各膨出部ＢＬｏ１、ＢＴｏ１、ＢＬｏ２、ＢＴｏ２、および３層目となる第３スロット収納部Ｓｏ３と４層目となる第４スロット収納部Ｓｏ４とが対向する側の膨出部ＢＬｏ３、ＢＴｏ３、ＢＬｏ４、ＢＴｏ４以外は省略している。
【００３６】
図１２と図１３とに示すように、スロット１２ｃにおける第１スロット収納部Ｓｏ１から延びる脚部Ｌｏ１とターン部Ｔｏ１との屈曲部位の径方向の各面には、屈曲に起因する膨出部ＢＬｏ１、ＢＴｏ１が形成される。
また、第２スロット収納部Ｓｏ２から延びる脚部Ｌｏ２とターン部Ｔｏ２との屈曲部位の径方向の各面には、屈曲に起因する膨出部ＢＬｏ２、ＢＴｏ２が形成される。
また、第３スロット収納部Ｓｏ３から延びる脚部Ｌｏ３とターン部Ｔｏ３との屈曲部位の径方向の各面には、屈曲に起因する膨出部ＢＬｏ３、ＢＴｏ３が形成される。
また、第４スロット収納部Ｓｏ４から延びる脚部Ｌｏ４とターン部Ｔｏ４との屈曲部位の径方向の各面に、屈曲に起因する膨出部ＢＬｏ４、ＢＴｏ４が形成される。
【００３７】
脚部Ｌｏ２と脚部Ｌｏ３とは、周方向に延びる方向が逆であり対向していないので、膨出部ＢＬｏ２と膨出部ＢＬｏ３とは、周方向でずれている。また、ターン部Ｔｏ２とターン部Ｔｏ３とは、周方向に延びる方向が逆であり対向していないので、膨出部ＢＴｏ２と膨出部ＢＴ３ｏとは、周方向でずれている。
すなわち、第２スロット収納部Ｓｏ２と第３スロット収納部Ｓｏ３との間に、隙間をほとんど設けなくても良く、必要なら絶縁紙を挿入できる程度の隙間を設ければ良い。
【００３８】
しかし、脚部Ｌｏ１と脚部Ｌｏ２とは、周方向に延びる方向が同じであり対向しているので、膨出部ＢＬｏ１と膨出部ＢＬｏ２とが対向する。また、ターン部Ｔｏ１とターン部Ｔｏ２とは、周方向に延びる方向が同じであり対向しているので、膨出部ＢＴｏ１と膨出部ＢＴｏ２とが対向する。
すなわち、膨出部ＢＬｏ１と膨出部ＢＬｏ２とが対向するとともに、膨出部ＢＴｏ１と膨出部ＢＴｏ２とが対向するので、第１スロット収納部Ｓｏ１と第２スロット収納部Ｓｏ２とは、径方向で隙間を設けて、スロット１２ｃに配置する必要がある。
【００３９】
また、脚部Ｌｏ３と脚部Ｌｏ４とは、周方向に延びる方向が同じであり対向しているので、膨出部ＢＬｏ３と膨出部ＢＬｏ４とが対向する。また、ターン部Ｔｏ３とターン部Ｔｏ４とは、周方向に延びる方向が同じであり対向しているので、膨出部ＢＴｏ３と膨出部ＢＴｏ４とが対向する。
すなわち、膨出部ＢＬｏ３と膨出部ＢＬｏ４とが対向するとともに、膨出部ＢＴｏ３と膨出部ＢＴｏ４とが対向するので、第３スロット収納部Ｓｏ３と第４スロット収納部Ｓｏ４とは、径方向で膨出部同士を接しないようにする隙間を設けて、スロット１２ｃに配置する必要がある。
したがって、比較例の電機子では、ユニットコイルにおけるスロットに配置されたスロット収納部の間に隙間を設ける必要があるので、コイルの占積率を向上させることができず、回転電機の小型高出力化が図りにくい。
【００４０】
図１４は、図１１（ａ）における、Ｓ１側脚部Ｌ１の屈曲部分Ｆ１の拡大図（ａ）とＳ２側脚部Ｌ２の屈曲部分Ｆ２の拡大図とである。
図１４（ａ）に示すように、Ｓ１側脚部Ｌ１の屈曲部位における他の脚部（Ｓ２側脚部Ｌ２）と対向する面（Ｌ１対向面と記す）に凹部ＰＬ１が設けられており、Ｌ１対向面に生じる膨出部ＢＬ１は、凹部ＰＬ１に発生するので、膨出部ＢＬ１が、Ｌ１対向面の外側に突出することがない。
また、図１４（ｂ）に示すように、Ｓ２側脚部Ｌ２の屈曲部位における他の脚部（Ｓ１側脚部Ｌ１）と対向する面（Ｌ２対向面と記す）に凹部ＰＬ２が設けられており、Ｌ２対向面に生じる膨出部ＢＬ２は、凹部ＰＬ２に発生するので、膨出部ＢＬ２が、Ｌ２対向面の外側に突出することがない。
【００４１】
図１０と図１１とに示すように、Ｓ１側ターン部Ｔ１には、屈曲部位における他のターン部（Ｓ２側ターン部Ｔ２）と対向する面（Ｔ１対向面と記す）に、凹部ＰＴ１が設けられているので、同様に、Ｓ２側ターン部側へ膨出する膨出部ＢＴ１は、Ｔ１対向面の外側に突出することがない。
Ｓ２側ターン部Ｔ２には、屈曲部位における他のターン部（Ｓ１側ターン部Ｔ１）と対向する面（Ｔ２対向面と記す）に、凹部ＰＴ２が設けられているので、同様に、Ｓ１側ターン部側へ膨出する膨出部ＢＴ２は、Ｔ２対向面の外側に突出することがない。
【００４２】
図１０と図１１とに示すように、Ｓ３側脚部Ｌ３には、屈曲部位における他の脚部（Ｓ４側脚部Ｌ４）と対向する面（Ｌ３対向面と記す）に、凹部ＰＬ３が設けられているので、同様に、Ｓ４側脚部側へ膨出する膨出部ＢＬ３は、Ｌ３対向面の外側に突出することがない。
また、Ｓ４側脚部Ｌ４には、屈曲部位における他の脚部（Ｓ３側脚部Ｌ３）と対向する面（Ｌ４対向面と記す）に、凹部ＰＬ４が設けられているので、同様に、Ｓ３側脚部側へ膨出する膨出部ＢＬ４が、Ｌ４対向面の外側に突出することがない。
【００４３】
図１０と図１１とに示すように、Ｓ３側ターン部Ｔ３には、屈曲部位における他のターン部（Ｓ４側ターン部Ｔ４）と対向する面（Ｔ３対向面と記す）に、凹部ＰＴ３が設けられているので、同様に、Ｓ４側ターン部側へ膨出する膨出部ＢＴ３は、Ｔ３対向面の外側に突出することがない。
また、Ｓ４側ターン部Ｔ４には、屈曲部位における他のターン部（Ｓ３側ターン部Ｔ３）と対向する面（Ｔ４対向面と記す）に、凹部ＰＴ４が設けられているので、同様に、Ｓ３側ターン部側へ膨出する膨出部ＢＴ４は、Ｔ４対向面の外側に突出することがない。
詳細は、後述するが、脚部およびターン部の屈曲部位における、他の脚部あるいはターン部と接する面に形成される凹部は、例えば、屈曲側の面と、他の脚部あるいはターン部と対向する面とでなす角部に設けられている。
【００４４】
すなわち、本実施の形態のユニットコイル２１は、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ１側ターン部Ｔ１とＳ２側脚部Ｌ２とＳ２側ターン部Ｔ２との各々に形成された膨出部ＢＬ１、ＢＴ１、ＢＬ２、ＢＴ２が、Ｌ１対向面とＴ１対向面とＬ２対向面とＴ２対向面との各々から外側に突出することがないので、Ｌ１対向面とＬ２対向面とが接するととともに、Ｔ１対向面とＴ２対向面とが接している。
また、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ３側ターン部Ｔ３とＳ４側脚部Ｌ４とＳ４側ターン部Ｔ４との各々に形成された膨出部ＢＬ３、ＢＴ３、ＢＬ４、ＢＴ４が、Ｌ３対向面とＴ３対向面とＬ４対向面とＴ４対向面との各々から外側に突出することがないので、Ｌ３対向面とＬ４対向面とが接するととともに、Ｔ３対向面とＴ４対向面とが接している。
【００４５】
図１０では、膨出部ＢＬ１、ＢＴ１、ＢＬ２、ＢＴ２、ＢＬ３、ＢＴ３、ＢＬ４、ＢＴ４以外の膨出部は省略している。
図１１に示すように、Ｓ２側脚部Ｌ２とＳ２側ターン部Ｔ２との各々の屈曲部位における、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ３側ターン部Ｔ３と対向する面にも、膨出部ＢＬｒ２と膨出部ＢＴｒ２とが形成され、Ｓ３側脚部Ｌ３とＳ３側ターン部Ｔ３との各々の屈曲部位における、Ｓ２側脚部Ｌ２とＳ２側ターン部Ｔ２と対向する面にも、膨出部ＢＬｒ３と膨出部ＢＴｒ３とが形成される。
【００４６】
しかし、Ｓ２側脚部Ｌ２が周方向に延びる方向とＳ３側脚部Ｌ３が周方向に延びる方向とが逆であるので、膨出部ＢＬｒ２と膨出部ＢＬｒ３とは重なることがない。
また、Ｓ２側ターン部Ｔ２が周方向に延びる方向とＳ３側ターン部Ｔ３が周方向に延びる方向とが逆であるので、膨出部ＢＴｒ２と膨出部ＢＴｒ３とは重なることがない。
すなわち、Ｓ２側脚部Ｌ２とＳ３側脚部Ｌ３とを径方向に隙間を設けず配置できるとともに、Ｓ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３とを径方向に隙間を設けず配置できる。
【００４７】
図１０では、Ｓ２側脚部Ｌ２とＳ３側脚部Ｌ３との間およびＳ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に絶縁部材を配置していないが、絶縁部材を設けても良い。例えば、絶縁紙のような絶縁部材を設けると、異なる相のコイル間の絶縁距離を確保することができるので、コイルエンド部での絶縁性がさらに向上する。
また、図１１に示すように、Ｓ１側脚部Ｌ１とＳ１側ターン部Ｔ１との各々の屈曲部位における径方向内側の面にも、膨出部が形成され、Ｓ４側脚部Ｌ４とＳ４側ターン部Ｔ４との各々の屈曲部位における径方向外側の面にも、膨出部が形成されるが、これらの膨出部は、他の脚部あるいはターン部と干渉しない。
【００４８】
本実施の形態の電機子のユニットコイル２１は、膨出部が、Ｌ１対向面とＴ１対向面とＬ２対向面とＴ２対向面との各々の外側には、突出しておらず、Ｌ１対向面とＬ２対向面とが接しており、Ｔ１対向面とＴ２対向面とが接している。また、膨出部が、Ｌ３対向面とＴ３対向面とＬ４対向面とＴ４対向面との各々の外側には、突出しておらず、Ｌ３対向面とＬ４対向面とが接しており、Ｔ３対向面とＴ４対向面とが接している。
また、一方の部分コイル２３と他方の部分コイル２４との、接している各脚部は、周方向へ延びる方向が同じであり、接している各ターン部も、周方向へ延びる方向が同じであるので、両部分コイルの、接している脚部間と接しているターン部間とには、当然、絶縁部材を設ける必要がない。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の電機子１０は、ユニットコイル２１における、第１スロット収納部Ｓ１から延びる脚部およびターン部が、第２スロット収納部Ｓ２から延びる脚部およびターン部と径方向で接触している。
また、第３スロット収納部Ｓ３から延びる脚部およびターン部が、第４スロット収納部Ｓ４から延びる脚部およびターン部と径方向で接触している。
また、第２スロット収納部Ｓ２から延びる脚部およびターン部が、第３スロット収納部Ｓ３から延びる脚部およびターン部に対して径方向で隙間を設けずに配置している。
【００５０】
したがって、本実施の形態の電機子１０は、ユニットコイル２１を、スロット１２ｃ内において、第１スロット収納部Ｓ１と第２スロット収納部Ｓ２と第３スロット収納部Ｓ３と第４スロット収納部Ｓ４とを、径方向で接触して配置できるので、コイルの占積率を向上させることができ、回転電機の小型高出力化を実現できる。
また、本実施の形態の電機子１０は、各脚部間と各ターン部間に絶縁部材を配置する必要がないので、回転電機の生産性が向上する。
また、本実施の形態の電機子１０は、ユニットコイルの各屈曲部位に設けられている凹部が、径方向の各側に突出する膨出部における、いずれか一方側の膨出部に対応した１個であるので、コイルを形成する導体線の絶縁被膜に対するダメージを小さくでき、電機子巻線の絶縁性低下を防止できる。
【００５１】
次に、本実施の形態の電機子１０に用いられるユニットコイル２１の製造方法について説明する。
まず、絶縁被覆された導体線３０を用意する。
次に、導体線３０の屈曲予定部位に凹部を形成する。
図１５は、本発明の実施の形態１に係わる電機子に用いられる導体線の屈曲予定部位に凹部を形成する順序を示す側面模式図（ａ）とこの側面模式図のＤ−Ｄ断面の模式図（ｂ）とである。
【００５２】
図１５に示すように、第１ステップでは、導体線３０の屈曲予定部位における、屈曲側面ｆ１の反対側面（反屈曲側面と記す）ｆ３と、膨出部が突出する方向の面（突出方向面と記す）ｆ２の反対側の面（反突出方向面と記す）ｆ４とに、両端面がＬ字状である第１金型３１を、内側の２側面を接して配置するとともに、突出方向面ｆ２に対向させて、凹部を形成する突起３２ａを有する第２金型３２を配置する。
【００５３】
次に、第２ステップで、例えば、第２金型３２を第１金型３１の方向に移動して、第１金型３１と第２金型３２とで、導体線３０を挟むとともに押圧して、突起３２ａにより、屈曲側面ｆ１と突出方向面ｆ２とでなす角部を凹ます。
次に、第３ステップとして、第２金型３２を第１金型３１から離す方向に移動して、導体線３０の屈曲部における、屈曲側面ｆ１と突出方向面ｆ２との角部に凹部Ｐを形成した導体線３０を作製する。
図１５（ｂ）に示すように、屈曲予定部位における屈曲側面ｆ１と反屈曲側面ｆ３との、凹部形成後の距離Ｗ２は凹部形成前の距離Ｗ１より広くなっている。
【００５４】
図１６は、本発明の実施の形態１に係わる電機子に用いられる導体線の各屈曲予定部位に凹部が形成された状態を示す正面模式図（ａ）と側面模式図（ｂ）と各部位の導体線の断面模式図（ｃ）とである。
図１６では、他方の部分コイル２４を形成する導体線を示している。また、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の導体線を矢印Ｘｔ側から見た側面模式図であり、図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）のｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５の各位置での断面模式図である。
図１６に示すように、導体線３０の上方から、Ｓ２側脚部Ｌ２、Ｓ２側ターン部Ｔ２、Ｓ３側ターン部Ｔ３、Ｓ３側脚部Ｌ３の各々の屈曲予定部位に、凹部ＰＬ２、凹部ＰＴ２、凹部ＰＴ３、凹部ＰＬ３を形成する。
【００５５】
次に、導体線３０を、凹部ＰＴ２あるいは凹部ＰＴ３が設けられたターン部の屈曲予定部位で屈曲する。屈曲方向は、図１６（ａ）における紙面左側の凹部が設けられた側である。
図１７は、本発明の実施の形態１の他方の部分コイルとなる導体線をターン部の屈曲予定部位で屈曲した状態を示す正面模式図（ａ）とこの正面模式図を矢印Ｘｓ方向から見た側面模式図（ｂ）とである。
図１７（ｂ）に示すように、膨出部ＢＴ２が凹部ＰＴ２に形成され、膨出部ＢＴ３が凹部ＰＴ３に形成されている。しかし、各膨出部ＢＴ２、ＢＴ３は、導体線の突出方向面ｆ２の外側までは突出していない。
【００５６】
次に、導体線を、凹部ＰＬ２あるいは凹部ＰＬ３が設けられた脚部の屈曲予定部位で屈曲して、他方の部分コイル２４を作製する。
屈曲方向は、凹部ＰＬ２の屈曲予定部位では、図１７（ａ）における紙面右側の凹部が設けられた側であり、凹部ＰＬ３の屈曲予定部位では、図１７（ａ）における紙面左側の凹部が設けられた側である。
【００５７】
図１８は、本発明の実施の形態１のユニットコイルにおける、作製された他方の部分コイルの正面模式図（ａ）と、この正面模式図を矢印Ｘｓ方向から見た側面模式図（ｂ）とである。
図１８（ａ）では、電機子鉄心１１も示している。
図１８（ｂ）に示すように、膨出部ＢＬ３が凹部ＰＬ３に形成され、膨出部ＢＬ２が凹部ＰＬ２に形成されている。しかし、各膨出部ＢＬ３、ＢＬ２も、導体線の突出方向面ｆ２の外側までは突出していない。
【００５８】
図１９は、本発明の実施の形態１に係わる一方の部分コイルを形成する導体線の各屈曲予定部位に凹部が形成された状態を示す正面模式図（ａ）と各部位の導体線の断面模式図（ｂ）とである。
図１９（ａ）を図１６（ａ）と比べると、一方の部分コイル２３は、導体線における屈曲部予定部位で凹部を形成する角部が、他方の部分コイル２４の導体線の角部と、紙面前後方向で逆になっている。
【００５９】
すなわち、一方の部分コイル２３は、導体線の凹部を形成する角部が異なる以外、他方の部分コイル２４と同様にして、作製する。
本実施の形態のユニットコイルの製造方法では、脚部とターン部とに形成される膨出部が、径方向で隣接する他層の脚部およびターン部の膨出部と接触しないユニットコイルを作製できるので、コイルの占積率が向上した、小型高出力の回転電機を製造できる。
【００６０】
また、ユニットコイルの隣接する他層との接触面の外側に、膨出部が突出するのを防止する凹部を、ユニットコイルを構成する導体線の角部に設けるので、絶縁被膜のダメージを低減でき、電機子巻線の絶縁信頼性の低下が防止できる。
導体線の角部に凹部を形成する際に、屈曲予定部位における屈曲側面ｆ１と反屈曲側面ｆ３との、凹部形成後の距離Ｗ２が凹部形成前の距離Ｗ１より大きくなるので、導体線における、電流が流れる方向と直角な断面面積の低下を抑制でき、銅損を低減できる。
この屈曲側面ｆ１と反屈曲側面ｆ３との距離は、ユニットコイルの周方向の幅であるが、屈曲部がスロットの外側であるので、ユニットコイルをスロットに装着するのに影響しない。
【００６１】
実施の形態２．
図２０は、本発明の実施の形態２の係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
図２０は、実施の形態１の電機子の図１０に相当する。
図２０では、第１スロット収納部Ｓ１および第２スロット収納部Ｓ２のユニットコイルと、第３スロット収納部Ｓ３および第４スロット収納部Ｓ４のユニットコイルとは、別である。
本実施の形態の回転電機は、ユニットコイルの構造、特に反結線側コイルエンドにおけるＳ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との構造が異なるが、各ターン部と各脚部が延びる周方向の方向と凹部の位置とが、実施の形態１のユニットコイルと同様であり、実施の形態１の回転電機と同様な効果を有する。
【００６２】
図２０に示すように、本実施の形態のユニットコイルは、第２スロット収納部Ｓ２から延びるＳ２側ターン部Ｔ２の径方向の幅Ｗｔ２が、第２スロット収納部Ｓ２の径方向の幅Ｗｓ２より狭くなっている。また、第３スロット収納部Ｓ３から延びるＳ３側ターン部Ｔ３の径方向の幅Ｗｔ３が、第３スロット収納部Ｓ３の径方向の幅Ｗｓ３より狭くなっている。
すなわち、周方向に延びる方向が異なる、Ｓ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に径方向の隙間Ｇｔ２が設けられている。
【００６３】
本実施の回転電機は、ユニットコイルが、周方向に延びる方向が異なる、Ｓ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に径方向の隙間Ｇｔ２が設けられているので、第２スロット収納部Ｓ２と第３スロット収納部Ｓ３とに隙間を設けずに、異相であるＳ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に絶縁部材を配置でき、ターン部の絶縁性が向上し、反結線側コイルエンド部の絶縁信頼性が向上する。
【００６４】
実施の形態３．
図２１は、本発明の実施の形態３の係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
図２１は、実施の形態１の電機子の図１０に相当する。
図２１では、第１スロット収納部Ｓ１および第２スロット収納部Ｓ２のユニットコイルと、第３スロット収納部Ｓ３および第４スロット収納部Ｓ４のユニットコイルとは、別である。
本実施の形態の回転電機は、ユニットコイルの構造、特に反結線側コイルエンドの構造が異なるが、各ターン部と各脚部が延びる周方向の方向と凹部の位置とが、実施の形態１のユニットコイルと同様であり、実施の形態１の回転電機と同様な効果を有する。
【００６５】
図２１に示すように、本実施の形態のユニットコイルは、第１収納部Ｓ１から延びるＳ１側ターン部Ｔ１と第２収納部Ｓ２から延びるＳ２側ターン部Ｔ２とが、対応する各スロット収納部Ｓ１、Ｓ２より径方向の内側になっている。
また、第４スロット収納部Ｓ４から延びるＳ４側ターン部Ｔ４と第３収納部Ｓ３から延びるＳ３側ターン部Ｔ３とが、対応する各スロット収納部Ｓ３、Ｓ４より径方向の外側になっている。
【００６６】
すなわち、Ｓ１側ターン部Ｔ１の径方向の内側の面とＳ４側ターン部Ｔ４の径方向の外側の面との間隔Ｗａｔが、全スロット収納部の径方向の幅Ｗａｓより広くなっている。
すなわち、各ターン部の径方向の幅Ｗｔを、対応するスロット収納部Ｓの径方向の幅Ｗｓより狭くせずに、Ｓ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に径方向の隙間Ｇｔ３を設けている。
また、Ｓ１側ターン部Ｔ１とＳ２側ターン部Ｔ２との径方向の間にも隙間を設けるとともに、Ｓ３側ターン部Ｔ３とＳ４側ターン部Ｔ４との径方向の間にも隙間を設けている。
【００６７】
したがって、本実施の形態のユニットコイルは、Ｓ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との径方向の間に隙間Ｇｔ３を設けても、各ターン部の電流方向と直交する断面積が、対応するスロット収納部の電流方向と直交する断面積より、小さくなることがない。
本実施の形態では、Ｓ１側ターン部Ｔ１とＳ２側ターン部Ｔ２との径方向の間、および、Ｓ３側ターン部Ｔ３とＳ４側ターン部Ｔ４との径方向の間、にも隙間を設けているが、これらの隙間を設けなくても良い。
【００６８】
本実施の回転電機は、ユニットコイルが、周方向に延びる方向が異なるＳ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に径方向の隙間Ｇｔ３を設けており、第２スロット収納部Ｓ２と第３スロット収納部Ｓ３とに隙間を設けずに、異相であるＳ２側ターン部Ｔ２とＳ３側ターン部Ｔ３との間に絶縁部材を配置できるので、ターン部の絶縁性が向上し、反結線側コイルエンド部の絶縁信頼性が向上する。
また、各ターン部の電流方向と直交する断面積が、対応する各スロット収納部の断面積より小さくならないので、銅損による回転電機の出力低下が防止できる。
【００６９】
実施の形態４．
図２２は、本発明の実施の形態４に係わる回転電機の主要部である電機子と回転子とを示す斜視模式図である。
本実施の形態の回転電機は、電機子６０の構造が異なる以外、実施の形態１の回転電機１００と同様ある。
図２２に示すように、本実施の形態の電機子６０も、電機子鉄心６１と電機子巻線７０とを備えている。
そして、電機子鉄心６１は、電機子鉄心６１を周方向で２４等分に分割した鉄心ブロック６１ａで形成されている。
【００７０】
図２３は、本発明の実施の形態４に係わる電機子の電機子鉄心を形成する鉄心ブロックの斜視模式図である。
図２３に示すように、鉄心ブロック６１ａは、所定枚数の電磁鋼板の鉄心ブロック片を積層一体化して作製されており、軸方向の面が円弧状のコアバック形成部６２ｄと、コアバック形成部６２ｄの内周壁面から径方向内方に突出している２本のティース６２ｂとを備えている。
【００７１】
すなわち、電機子鉄心６１は、鉄心ブロック６１ａをコアバック形成部６２ｄの端面を接触させて環状に配列することにより形成されている。そして、コアバック形成部６２ｄが連なって、電機子鉄心６１のコアバック部となっている。
また、１個の鉄心ブロック６１ａの２本のティース６２ｂの間と、周方向で隣接している鉄心ブロック６１ａのティース６２ｂの間とが、スロット６２ｃになっている。
そして、ティース６２ｂの周方向の幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細りの形状であるので、スロット６２ｃは、軸方向から見た面の形状が長方形となっている。
【００７２】
図２４は、本発明の実施の形態４に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの正面模式図である。
図２５は、図２４のユニットコイルを矢印Ｙｏの方向から見た模式図である。
図２６は、本発明の実施の形態４に係わる回転電機の電機子巻線を構成するユニットコイルの斜視模式図である。
【００７３】
図２４から図２６に示すように、本実施の形態のユニットコイル７１は、例えば、接続部がなく連続しており且つエナメル樹脂で絶縁被覆された銅線あるいはアルミニウム線などからなる、断面が平角状の１本の導体線を屈曲して形成した、２個の亀甲部が幅方向で並ぶ形状になっている。
電機子巻線７０は、ユニットコイル７１を周方向に４８個を連続的に連ねて並べることにより、形成される。
電機子６０は、電機子巻線７０に鉄心ブロック６１ａを径方向の外側から挿入することにより形成される。
【００７４】
また、ユニットコイル７１は、スロット１２ｃに収納される直棒状の６個のスロット収納部で形成されており、１層目となる第１スロット収納部Ｓ７１と２層目となる第２スロット収納部Ｓ７２と３層目となる第３スロット収納部Ｓ７３と４層目となる第４スロット収納部Ｓ７４と５層目となる第５スロット収納部Ｓ７５と６層目となる第６スロット収納部Ｓ７６を備えている。
そして、第１スロット収納部Ｓ７１と第３スロット収納部Ｓ７３と第５スロット収納部Ｓ７５とは、周方向において同じ位置にある。
【００７５】
また、第２スロット収納部Ｓ７２は、第１スロット収納部Ｓ７１より、周方向一方側で１磁極ピッチＰに相当する６スロット角度間隔だけ離れており、第６スロット収納部Ｓ７６は、第５スロット収納部Ｓ７５より、周方向一方側で１磁極ピッチＰに相当する６スロット角度間隔だけ離れている。
また、第４スロット収納部Ｓ７４は、第３スロット収納部Ｓ７３より、周方向他方側で１磁極ピッチＰに相当する６スロット角度間隔だけ離れている。
【００７６】
また、ユニットコイル７１は、第１スロット収納部Ｓ７１と第２スロット収納部Ｓ７２との間、第２スロット収納部Ｓ７２と第３スロット収納部Ｓ７３との間、第３スロット収納部Ｓ７３と第４スロット収納部Ｓ７４との間、第４スロット収納部Ｓ７４と第５スロット収納部Ｓ７５との間、第５スロット収納部Ｓ７５と第６スロット収納部Ｓ７６との間の、各々を一体連結する接続部のない連続した各ターン部を有している。
また、第１、第６スロット収納部Ｓ７１、Ｓ７６から個別に突出して周方向の外側に且つ互いに逆方向へ屈曲された２つの脚部Ｌ（Ｓ７１側脚部Ｌ７１、Ｓ７６側脚部Ｌ７６）を有している。
【００７７】
また、第１スロット収納部Ｓ７１から突出したＳ７１側脚部Ｌ７１の末端部分は、第１スロット収納部Ｓ７１より、周方向他方側で半磁極ピッチ（＝Ｐ／２）分だけ距離が離れている。第６スロット収納部Ｓ７６から突出したＳ７６側脚部Ｌ７６の末端部分は、第６スロット収納部Ｓ７６より、周方向一方側で半磁極ピッチ（＝Ｐ／２）分だけ距離が離れている。
Ｓ７１側脚部Ｌ７１の末端部分およびＳ７６側脚部Ｌ７６の末端部分は、溶接等の接合手段により、他のユニットコイルまたは中性点または給電部に接続される。
【００７８】
第１スロット収納部Ｓ７１と第２スロット収納部Ｓ７２との間のターン部は、図２４と図２６とにおいて紙面下側にある、第１スロット収納部Ｓ７１側のＳ７１側第１ターン部Ｔ７１ａと第２スロット収納部Ｓ７２側のＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとで形成されている。
第２スロット収納部Ｓ７２と第３スロット収納部Ｓ７３との間のターン部は、図２４と図２６とにおいて紙面上側にある、第２スロット収納部Ｓ７２側のＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂと第３スロット収納部Ｓ７３側のＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとで形成されている。
【００７９】
第３スロット収納部Ｓ７３と第４スロット収納部Ｓ７４との間のターン部は、図２４と図２６とにおいて紙面下側にある、第３スロット収納部Ｓ７３側のＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａと第４スロット収納部Ｓ７４側のＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとで形成されている。
【００８０】
第４スロット収納部Ｓ７４と第５スロット収納部Ｓ７５との間のターン部は、図２４と図２６とにおいて紙面上側にある、第４スロット収納部Ｓ７４側のＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂと第５スロット収納部Ｓ７５側のＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとで形成されている。
第５スロット収納部Ｓ７５と第６スロット収納部Ｓ７６との間のターン部は、図２４と図２６とにおいて紙面下側にある、第５スロット収納部Ｓ７５側のＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａと第６スロット収納部Ｓ７６側のＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとで形成されている。
【００８１】
そして、図２４と図２６とにおいて紙面上側にある、Ｓ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとは、Ｓ７１側脚部Ｌ７１とＳ７６側脚部Ｌ７６とがある側であり、Ｓ７１側脚部Ｌ７１とＳ７６側脚部Ｌ７６とともに、ユニットコイル７１の結線側コイルエンドである。
また、図２４と図２６とにおいて紙面下側にある、Ｓ７１側第１ターン部Ｔ７１ａとＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとは、ユニットコイル７１の反結線側コイルエンドである。
【００８２】
図２７は、本発明の実施の形態４に係わる電機子において、複数個のユニットコイルが電機子鉄心のスロットに配置されている状態を示す結線側コイルエンドの側の平面模式図である。
図２７では、電機子鉄心６１において円環状に配列しているティース６２ｂおよびスロット６２ｃを、説明の都合上、展開して直線状に配列させている。それと、説明の都合上、各スロット６２ｃに、図面の左から右に向けて順番に通し番号をつけている。
【００８３】
図２７は、電機子鉄心６１に配置されているユニットコイル７１を、図２４において矢印Ｙｏで示す結線側コイルエンドの側から見た図である。
図２７では、実線で示す各スロット収納部から延びる結線側コイルエンドの脚部とターン部とが紙面前方側になり、点線で示す各スロット収納部から延びる反結線側コイルエンドのターン部が紙面後方になっている。
【００８４】
図２７に示すように、本実施の形態の電機子６０では、例えば、７番目のスロット６２ｃに、第１スロット収納部Ｓ７１と第３スロット収納部Ｓ７３と第５スロット収納部Ｓ７５とを配置したユニットコイル７１は、第２スロット収納部Ｓ７２と第６スロット収納部Ｓ７６とを、周方向一方側で１磁極ピッチＰに相当する６スロット角度間隔だけ離れている１番目のスロット６２ｃに配置しており、第４スロット収納部Ｓ７４を、周方向他方側で１磁極ピッチＰに相当する６スロット角度間隔だけ離れている１３番目のスロット６２ｃに配置している。
【００８５】
そして、７番目のスロット６２ｃには、周方向他方側にある別のユニットコイル７１の、第２スロット収納部Ｓ７２と第６スロット収納部Ｓ７６とが配置されており、周方向一方側にある別のユニットコイル７１の第４スロット収納部Ｓ７４が配置されている。
すなわち、７番目のスロット６２ｃには、電機子鉄心６１のコアバック部の側から開口側に向かって、第６スロット収納部Ｓ７６→第５スロット収納部Ｓ７５→第４スロット収納部Ｓ７４→第３スロット収納部Ｓ７３→第２スロット収納部Ｓ７２→第１スロット収納部Ｓ７１の順にスロット収納部が並んでいる。
他のスロット６２ｃにおいても、同様にして各スロット収納部が配置されている。
【００８６】
図２８は、図２７の電機子のＥ−Ｅ断面の模式図である。
図２９は、図２８を、矢印Ｙｏ方向から見た結線側コイルエンド側の模式図（ａ）と矢印Ｙｕ方向から見た反結線側コイルエンド側の模式図（ｂ）とである。
図２８には、ユニットコイル７１が配置される電機子鉄心６１も示しており、電機子鉄心６１から延びている上側部分が、ユニットコイルにおける結線側コイルエンドの、脚部とターン部となっており、電機子鉄心６１から延びている下側部分が、ユニットコイルにおける反結線側コイルエンド側のターン部となっている。
図２８では、後述する凹部の位置にある膨出部以外は省略して図示していない。
【００８７】
また、図２８は、図２７を紙面右側から見た図であり、Ｓ７１側脚部Ｌ７１とＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとが、共に紙面前方側に屈曲している。
また、Ｓ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとＳ７６側脚部Ｌ７６とＳ７１側第１ターン部Ｔ７１ａとＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとが、共に紙面後方側に屈曲している。
【００８８】
すなわち、図２８と図２９（ａ）とに示すように、結線側コイルエンドでは、隣接するＳ７１側脚部Ｌ７１とＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとが、同方向の紙面前方側に屈曲しており、Ｓ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとが、同方向の紙面後方側に屈曲している。
【００８９】
そして、周方向で同方向に屈曲しており且つ径方向で重なっている、Ｓ７１側脚部Ｌ７１とＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとの、屈曲部位におけるお互いの対向面には、凹部ＰＬ７１と凹部ＰＴ７２ｂとが設けられており、凹部ＰＬ７１と凹部ＰＴ７２ｂとは、径方向で対向している。また、周方向で同方向に屈曲しており且つ径方向で重なっている、Ｓ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとの、屈曲部位におけるお互いの対向面には、凹部ＰＴ７３ｂと凹部ＰＴ７４ｂとが設けられており、凹部ＰＴ７３ｂと凹部ＰＴ７４ｂとは、径方向で対向している。
【００９０】
また、図２８と図２９（ｂ）とに示すように、反結線側コイルエンドでは、隣接するＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとが、同方向の紙面前方側に屈曲しており、Ｓ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとが、同方向の紙面後方に屈曲している。
【００９１】
そして、周方向で同方向に屈曲しており且つ径方向で重なっている、Ｓ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとの、屈曲部位におけるお互いの対向面には、凹部ＰＴ７２ａと凹部ＰＴ７３ａとが設けられており、凹部ＰＴ７２ａと凹部ＰＴ７３ａとは、径方向で対向している。また、周方向で同方向に屈曲しており且つ径方向で重なっている、Ｓ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとの、屈曲部位におけるお互いの対向面には、凹部ＰＴ７４ａと凹部ＰＴ７５ａとが設けられており、凹部ＰＴ７４ａと凹部ＰＴ７５ａとは、径方向で対向している。
本実施の形態において、対向面に設けられた凹部とは、脚部およびターン部の屈曲部位における、例えば、屈曲側の面と対向する面とでなす角部に設けられる凹部である。
【００９２】
本実施の形態の電機子は、ユニットコイル７１が、各コイル収納部から結線側コイルエンド側に延びており且つ径方向で重なっている、脚部とターン部およびターン部同士の、屈曲部位におけるお互いの対向面に、凹部が形成されている。
また、各コイル収納部から反結線側コイルエンド側に延びており且つ径方向で重なっているターン部同士の、屈曲部位におけるお互いの対向面に、凹部が形成されている。
すなわち、Ｓ７１側脚部Ｌ７１とＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとの各屈曲部における、径方向外側の面に凹部が形成されている。
【００９３】
また、Ｓ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとＳ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとＳ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとの各屈曲部における、径方向内側の面に凹部が形成されている。
したがって、各屈曲部位の径方向の面に発生する径方向の膨出部のうち、各重ねあっている対向面の膨出部ＢＬ７１、ＢＴ７２ｂ、ＢＴ７３ｂ、ＢＴ７４ｂ、ＢＴ７２ａ、ＢＴ７３ａ、ＢＴ７４ａ、ＢＴ７５ａは、各凹部ＰＬ７１、ＰＴ７２ｂ、ＰＴ７３ｂ、ＰＴ７４ｂ、ＰＴ７２ａ、ＰＴ７３ａ、ＰＴ７４ａ、ＰＴ７５ａに発生するので、各対向面の外側には突出しない。
【００９４】
また、図２９に示すように、隣接しているが、コイル収納部から周方向に延びる方向が異なる脚部とターン部およびターン部同士の屈曲部位に発生する径方向の膨出部は、周方向でずれており、径方向で重なることがない。
すなわち、本実施の形態の電機子では、コイル収納部から周方向に延びる方向が異なる脚部とターン部およびターン部同士は、もちろん、コイル収納部から周方向に延びる方向が同じである脚部とターン部およびターン部同士も、径方向の隙間を小さくできるので、スロットに配置された各スロット収納部の径方向の隙間を小さくでき、コイルの占積率を向上させて回転電機の小型高出力化を実現できる。
【００９５】
本実施の形態のユニットコイルは、凹部を屈曲側の面と対向面とでなる角部に形成しており、屈曲部の全体を薄くしたり、屈曲する時に膨出部の発生を外側から規制する必要がないので、絶縁被膜に対するダメージを小さくでき、電機子巻線の絶縁性低下を防止できる。
本実施の形態のユニットコイルは、１本の導体線で形成され、且つ亀甲部が２個あるので、溶接点数を低減でき、生産性を向上できる。
また、ターン部は軸方向で１層であるので、各コイルエンドの高さを低減でき、回転電機を小型化できる。
【００９６】
実施の形態５．
図３０は、本発明の実施の形態５に係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
図３０は、実施の形態４の電機子の図２８に相当する。
本実施の形態の回転電機は、ユニットコイルの構造、特に結線側コイルエンドと反結線側コイルエンドとの構造が実施の形態４のユニットコイルと異なるが、各ターン部と各脚部が延びる周方向の方向と凹部の位置とが、実施の形態４のユニットコイルと同様であり、実施の形態４の回転電機と同様な効果を有する。
【００９７】
図３０に示すように、本実施の形態のユニットコイルは、１層目となる第１スロット収納部から延びるＳ７１側第１ターン部Ｔ７１ａの径方向の幅Ｗ１１が、第１スロット収納部Ｓ７１の径方向の幅Ｗｂ１より狭くなっている。
また、２層目となる第２スロット収納部Ｓ７２から延びる、Ｓ７２側第１ターン部Ｔ７２ａの径方向の幅Ｗ１２とＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂの径方向の幅Ｗ１３とが、第２スロット収納部Ｓ７２の径方向の幅Ｗｂ２より狭くなっている。
【００９８】
また、３層目となる第３スロット収納部Ｓ７３から延びる、Ｓ７３側第１ターン部Ｔ７３ａの径方向の幅Ｗ１４とＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂの径方向の幅Ｗ１５とが、第３スロット収納部Ｓ７３の径方向の幅Ｗｂ３より狭くなっている。
また、４層目となる第４スロット収納部Ｓ７４から延びる、Ｓ７４側第１ターン部Ｔ７４ａの径方向の幅Ｗ１６とＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂの径方向の幅Ｗ１７とが、第４スロット収納部Ｓ７４の径方向の幅Ｗｂ４より狭くなっている。
【００９９】
また、５層目となる第５スロット収納部Ｓ７５から延びる、Ｓ７５側第１ターン部Ｔ７５ａの径方向の幅Ｗ１８とＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂの径方向の幅Ｗ１９とが、第５スロット収納部Ｓ７５の径方向の幅Ｗｂ５より狭くなっている。
また、６層目となる第６スロット収納部Ｓ７６から延びる、Ｓ７６側第１ターン部Ｔ７６ａの径方向の幅Ｗ２０とＳ７６側脚部Ｌ７６の径方向の幅Ｗ２１とが、第６のスロット収納部Ｓ７６の径方向の幅Ｗｂ６より狭くなっている。
【０１００】
すなわち、本実施の形態のユニットコイルは、各脚部および各ターン部の径方向の幅を、延びる元のスロット収納部の径方向の幅より小さくしており、反結線側コイルエンドでは、スロットにセットされた状態において延びる方向が周方向で異なるとともに径方向で隣りあっている、Ｓ７１側第１ターン部Ｔ７１ａとＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとの間、Ｓ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとの間、Ｓ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとの間、に隙間Ｇｔ５を設けている。
【０１０１】
また、結線側コイルエンドでも、スロットにセットされた状態において延びる方向が周方向で異なるとともに径方向で隣りあっている、Ｓ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとの間、Ｓ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとの間、Ｓ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとＳ７６側脚部Ｌ７６との間、に隙間Ｇｔ５を設けている。
本実施の回転電機は、ユニットコイルが上記のような構造であるので、隙間Ｇｔ５に絶縁部材を配置することができ、各コイルエンドにおける絶縁性がさらに向上する。
【０１０２】
実施の形態６．
図３１は、本発明の実施の形態６に係わる回転電機のスロットに装着されたユニットコイルの周方向の断面模式図である。
図３１は、実施の形態４の電機子の図２８に相当する。
本実施の形態の回転電機は、ユニットコイルの構造、特に結線側コイルエンドと反結線側コイルエンドとの構造が実施の形態４のユニットコイルと異なるが、各ターン部と各脚部が延びる周方向の方向と凹部の位置とが、実施の形態４のユニットコイルと同様であり、実施の形態４の回転電機と同様な効果を有する。
【０１０３】
図３１に示すように、本実施の形態のユニットコイルは、１層目となる第１スロット収納部Ｓ７１から延びるＳ７１側脚部Ｌ７１とＳ７１側第１ターン部Ｔ７１ａとが、第１スロット収納部Ｓ７１より径方向の内方にあり、２層目となる第２スロット収納部Ｓ７２から延びるＳ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂが第２スロット収納部Ｓ７２より径方向の内方にある。
【０１０４】
また、６層目となる第６スロット収納部Ｓ７６から延びるＳ７６側脚部Ｌ７６とＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとが、第６スロット収納部Ｓ７６より径方向の外方にあり、５層目となる第５スロット収納部Ｓ７５から延びるＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂが第５スロット収納部Ｓ７５より径方向の外方にある。
また、３層目となる第３スロット収納部Ｓ７３と４層目となる第４スロット収納部Ｓ７４との間に隙間を設けている。
【０１０５】
すなわち、結線側コイルエンドにおけるＬ７１とＬ７６との両脚部間の径方向の間隔Ｗｅと反結線側コイルエンドにおけるＴ７１ａとＴ７６ａとの両ターン部間の径方向の間隔Ｗｆが、全スロット収納部が積層されている部分の径方向の幅Ｗｂｓより広くなっている。
したがって、本実施の形態のユニットコイルは、結線側コイルエンドにおいて、Ｓ７２側第２ターン部Ｔ７２ｂとＳ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとの径方向の間、Ｓ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとＳ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとの径方向の間、Ｓ７５側第２ターン部Ｔ７５ｂとＳ７６側脚部Ｌ７６との径方向の間と、Ｓ７３側第２ターン部Ｔ７３ｂとＳ７４側第２ターン部Ｔ７４ｂとの径方向の間、に隙間Ｇｔ６を設けているが、電流方向と直交する、各ターン部および各脚部の断面積を各スロット収納部の断面積より小さくなっていない。
【０１０６】
また、反結線側コイルエンドにおいて、Ｓ７１側第１ターン部Ｔ７１ａとＳ７２側第１ターン部Ｔ７２ａとの径方向の間、Ｓ７５側第１ターン部Ｔ７５ａとＳ７６側第１ターン部Ｔ７６ａとの径方向の間、Ｓ７３側第１ターン部Ｔ７３ａとＳ７４側第１ターン部Ｔ７４ａとの径方向の間、に隙間Ｇｔ６を設けているが、電流方向と直交する、各ターン部の断面積を各スロット収納部の断面積より小さくなっていない。
【０１０７】
本実施の形態の回転電機は、ユニットコイルが、少なくとも周方向に延びる方向が異なる脚部とターン部との間およびターン部同士の間に隙間Ｇｔ６を設けているので、隙間Ｇｔ６に絶縁部材を配置することができ、各コイルエンドにおける絶縁性がさらに向上する。
また、脚部およびターン部の断面積が、スロット収納部の断面積と変わらないので、銅損による回転電機の出力低下が防止できる。
また、ユニットコイルが、実施の形態４のユニットコイルと同様な屈曲部位に同様な凹部が設けられており、全スロット収納部の積層部における径方向の幅Ｗｂｓを小さくできるので、コイルの占積率を向上でき、回転電機の小型高出力化を実現できる。
【０１０８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の回転電機は、小型高出力化を実現できるので、高性能化が要求される産業用機器に用いることができる。
【図１】
2016190161.tif 000003
【図２】
2016190161.tif 000004
【図３】
2016190161.tif 000005
【図４】
2016190161.tif 000006
【図５】
2016190161.tif 000007
【図６】
2016190161.tif 000008
【図７】
2016190161.tif 000009
【図８】
2016190161.tif 000010
【図９】
2016190161.tif 000011
【図１０】
2016190161.tif 000012
【図１１】
2016190161.tif 000013
【図１２】
2016190161.tif 000014
【図１３】
2016190161.tif 000015
【図１４】
2016190161.tif 000016
【図１５】
2016190161.tif 000017
【図１６】
2016190161.tif 000018
【図１７】
2016190161.tif 000019
【図１８】
2016190161.tif 000020
【図１９】
2016190161.tif 000021
【図２０】
2016190161.tif 000022
【図２１】
2016190161.tif 000023
【図２２】
2016190161.tif 000024
【図２３】
2016190161.tif 000025
【図２４】
2016190161.tif 000026
【図２５】
2016190161.tif 000027
【図２６】
2016190161.tif 000028
【図２７】
2016190161.tif 000029
【図２８】
2016190161.tif 000030
【図２９】
2016190161.tif 000031
【図３０】
2016190161.tif 000032
【図３１】
2016190161.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月10日(2017.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機であって、
上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、
上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、一対の上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面のみに、径方向にへこんだ凹部を設けている回転電機。
【請求項２】
上記ユニットコイルは、径方向で重なっている一方の部分コイルと他方の部分コイルとで構成されており、
上記一方の部分コイルが、径方向の内方側の１層目となる第１スロット収納部と、上記第１スロット収納部と上記ターン部でつながっている径方向の外方側の４層目となる第４スロット収納部とを備えており、上記他方の部分コイルが、２層目となる第２スロット収納部と、上記第２スロット収納部と上記ターン部でつながり３層目となる第３スロット収納部とを備えており、
上記第１スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向と、上記第２スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第１スロット収納部側の上記ターン部と上記第２スロット収納部側の上記ターン部とが径方向で隣接しており、上記第４スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向と、上記第３スロット収納部側の上記ターン部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第４スロット収納部側の上記ターン部と上記第３スロット収納部側の上記ターン部とが径方向で隣接しており、
上記第１スロット収納部側の上記ターン部と上記第２スロット収納部側の上記ターン部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第４スロット収納部側の上記ターン部と上記第３スロット収納部側の上記ターン部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第１スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向と、上記第２スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第１スロット収納部側の上記脚部と上記第２スロット収納部側の上記脚部とが径方向で隣接しており、上記第４スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向と、上記第３スロット収納部側の上記脚部が屈曲して延びる方向とが同じであり、且つ上記第４スロット収納部側の上記脚部と上記第３スロット収納部側の上記脚部とが径方向で隣接しており、
上記第１スロット収納部側の上記脚部と上記第２スロット収納部側の上記脚部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられており、
上記第４スロット収納部側の上記脚部と上記第３スロット収納部側の上記脚部との各屈曲部におけるお互いに対向する面に、径方向にへこむ凹部が設けられている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
上記第２スロット収納部側の上記ターン部の径方向の幅が、上記第２スロット収納部の径方向の幅より狭くなっており、上記第３スロット収納部側の上記ターン部の径方向の幅が、上記第３スロット収納部の径方向の幅より狭くなっている請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
上記第１スロット収納部側の上記ターン部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第２スロット収納部側の上記ターン部が上記第２スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第４スロット収納部側の上記ターン部が上記第４スロット収納部より径方向の外方に位置しており、上記第３スロット収納部側の上記ターン部が上記第３スロット収納部より径方向の外方に位置している請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
上記ユニットコイルが、１層目となる第１スロット収納部と２層目となる第２スロット収納部と３層目となる第３スロット収納部と４層目となる第４スロット収納部と５層目となる第５スロット収納部と６層目となる第６スロット収納部とを備えており、
上記第１スロット収納部から上記第６スロット収納部までの各スロット収納部が、１層上層となる他のスロット収納部と上記ターン部でつながっており、上記第１スロット収納部と上記第６スロット収納部とは、上記脚部とつながっており、
上記第１スロット収納部と上記第３スロット収納部と上記第５スロット収納部とが、周方向で同じ位置にあり、上記第２スロット収納部と上記第６スロット収納部とが、上記第１および第５スロット収納部より周方向一方側に１磁極ピッチ離れた位置にあり、上記第４スロット収納部が、上記第３スロット収納部の位置から周方向他方側に１磁極ピッチ離れた位置にあり、
上記第１スロット収納部から延びる第１スロット収納部側脚部と上記第６スロット収納部から延びる第６スロット収納部側脚部とがある結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部側脚部の屈曲部位と上記第３スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の外側の面、および、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第４スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の内側の面の各々に、凹部が形成されており、
上記結線側コイルエンドと軸方向で反対側の反結線側コイルエンドでは、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第４スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の外側の面、および、上記第３スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位と上記第５スロット収納部から延びる上記ターン部の屈曲部位との径方向の内側の面の各々に、凹部が形成されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
上記結線側コイルエンドでは、上記第２から第５までの各スロット収納部から延びる上記ターン部の径方向の幅が、上記第２から第５までの各スロット収納部の径方向の幅より小さく、上記反結線側コイルエンドでは、上記第１から第６までの各スロット収納部から延びる上記ターン部の径方向の幅が、上記第１から第６までの各スロット収納部の径方向の幅より小さい請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
上記結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部から延びる上記第１スロット収納部側脚部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第２スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第２スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第５スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第５スロット収納部より径方向の外方に位置しており、上記第６スロット収納部側脚部が上記第６スロット収納部より径方向の外方に位置しており、
上記反結線側コイルエンドでは、上記第１スロット収納部から延びる上記ターン部が上記第１スロット収納部より径方向の内方に位置しており、上記第６スロット収納部から延びる上記ターン部が、上記第６スロット収納部より径方向の外方に位置している請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機の製造方法において、
上記ユニットコイルが、絶縁被覆された導体線を屈曲して形成されており、
上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、
上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、一対の上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面のみに、径方向にへこんだ凹部を形成する回転電機の製造方法であって、
上記導体線の屈曲予定部位に、上記凹部を形成する工程を備え、
上記凹部を形成する工程が、
上記導体線の屈曲予定部位における隣り合う２方の面に、両端面がＬ字状である第１金型を内側の２側面を接して配置するとともに、上記凹部を形成する突起を有する第２金型を上記第１金型に接していない上記導体線の１つの面と対向して配置し、
次に、上記第２金型を上記第１金型の方向に移動して、上記第１金型と上記第２金型とで、上記導体線を挟むとともに押圧して、上記突起により、上記導体線をへこまし、
次に、上記第２金型を上記第１金型から離す方向に移動して、上記凹部を形成した上記導体線を取り出す、回転電機の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係わる回転電機は、電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機であって、上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、一対の上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面のみに、径方向にへこんだ凹部を設けているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係わる回転電機の製造方法は、電機子と回転子とを備えており、上記電機子が電機子鉄心と複数のユニットコイルを周方向に配列して形成された電機子巻線を有する回転電機の製造方法において、
上記ユニットコイルが、絶縁被覆された導体線を屈曲して形成されており、
上記ユニットコイルが、異なるスロットに配置される複数のスロット収納部と、上記スロット収納部から屈曲して延びて上記スロット収納部同士を接続するターン部と、上記スロット収納部から屈曲して延びる脚部とを備えており、
上記スロットには、複数の上記スロット収納部が、径方向に積層して配置されており、径方向で隣接した上記スロット収納部から、周方向で同方向に屈曲して延びる、一対の上記ターン部同士の屈曲部または上記ターン部と上記脚部との屈曲部の各対向面のみに、径方向にへこんだ凹部を形成する回転電機の製造方法であって、
上記導体線の屈曲予定部位に、上記凹部を形成する工程を備え、
上記凹部を形成する工程が、
上記導体線の屈曲予定部位における隣り合う２方の面に、両端面がＬ字状である第１金型を内側の２側面を接して配置するとともに、上記凹部を形成する突起を有する第２金型を上記第１金型に接していない上記導体線の１つの面と対向して配置し、
次に、上記第２金型を上記第１金型の方向に移動して、上記第１金型と上記第２金型とで、上記導体線を挟むとともに押圧して、上記突起により、上記導体線をへこまし、
次に、上記第２金型を上記第１金型から離す方向に移動して、上記凹部を形成した上記導体線を取り出すものである。
【国際調査報告】
2016190161.tif 000034
2016190161.tif 000035
2016190161.tif 000036