(57)【要約】【課題】  製作性及び信頼性を共に向上させることができる電気機械及びその製造方法の提供を課題とする。【解決手段】  上記課題は、離間する２つのスロット１１１ｂに装着された複数のコイル導体１１３からステータコイル１１２を構成すると共に、コイル導体１１３を、接合部１１３ｊから接合部１１３ｋに至るまで無端状態で形成し、さらには、離間する２つのスロット１１１ｂの一方から他方に渡り、ステータコア１１１の端部からスロット１１１ｂの外部に導出されてステータコア１１１の端部から離れる方向に延びる渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆから構成された渡り側コイル端部１１３ｃを、ステータコア１１１の端部の端面に対する渡り辺部１１３ｅの渡り方向側の角度が、ステータコア１１１の端部の端面に対する渡り辺部１１３ｆの渡り方向側の角度よりも大きくなるように形成することにより解決できる。【選択図】図４
2008228443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝を備えた鉄心と、
離間する２つの前記溝の内部に収納される導体辺部、前記鉄心の端部の一方から前記溝の外部に導出され、前記２つの溝の一方から他方に渡って前記２つの導体辺部の間を繋ぐ渡り側導体端部、及び前記鉄心の端部の他方から前記溝の外部に導出され、２つの導体接合用末端を備える接合側導体端部が形成されるように成形された複数の単位巻線を備えると共に、前記複数の単位巻線の対応するもの同士の前記導体接合用末端が接合されることにより構成された巻線と、を有し、
前記複数の単位巻線は、前記２つの導体接合用末端の一方から他方に至るまで無端状態で形成されており、
前記渡り側導体端部は、前記２つの溝の一方から外部に導出されて前記鉄心の端部の一方から離れる方向に延びる第１導体導出部、前記２つの溝の他方から外部に導出されて前記鉄心の端部の一方から離れる方向に延びる第２導体導出部、及び前記第１，２導体導出部の間を繋ぎ、前記第１，２導体導出部の延びる方向を、前記第１，２導体導出部の一方から他方に変位させる導体折返し部を備えると共に、前記鉄心の端部の一方の端面に対する前記第１導体導出部の渡り方向側の角度θ１が、前記鉄心の端部の一方の端面に対する前記第２導体導出部の渡り方向側の角度θ２よりも大きい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機械において、
前記鉄心の端部の一方の端面から前記導体折返し部に至るまでの前記第２導体導出部の長さは、前記鉄心の端部の一方の端面から前記導体折返し部に至るまでの前記第１導体導出部の長さよりも大きい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気機械において、
前記導体折返し部は前記２つの溝のピッチの中間位置よりも前記第１導体導出部側に片寄って配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機械において、
前記第２導体導出部は前記第１導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機械において、
前記第２導体導出部は前記第１導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側とは反対側に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気機械において、
前記渡り方向に隣接する前記第１導体導出部の間の隙間は、前記渡り方向に隣接する前記第２導体導出部の間の隙間よりも大きい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項７】
請求項６に記載の電気機械において、
前記渡り方向に隣接する前記第２導体導出部の間の隙間には絶縁部材が施されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の電気機械において、
前記接合側導体端部は、前記２つの溝の一方から外部に導出されて前記鉄心の端部の他方から離れる方向に延び、先端部に前記導体接合用末端の一方が形成された第３導体導出部、及び前記２つの溝の他方から外部に導出されて前記鉄心の端部の他方から離れる方向に延び、先端部に前記導体接合用末端の他方が形成された第４導体導出部を備えていると共に、前記第３及び第４導体導出部が前記渡り方向とは反対方向に曲げられており、かつ前記２つの導体接合用末端のそれぞれが他の単位巻線の導体接合用末端と重なり合って接合されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項９】
請求項８に記載の電気機械において、
２つの異なる単位巻線の前記導体接合用末端が重なり合った接合部は前記導体折返し部とは異なった位置に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気機械において、
前記接合部は前記２つの溝のピッチの中間位置に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれかに記載の電気機械において、
前記渡り方向に隣接する前記第１導体導出部の間の隙間、前記渡り方向に隣接する前記第２導体導出部の間の隙間、前記渡り方向に隣接する前記第３導体導出部の間の隙間、前記渡り方向に隣接する前記第３導体導出部の間の隙間のうち、前記第１導体導出部の間の隙間が最も大きく、前記第２導体導出部の間の隙間が最も小さい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載の電気機械において、
前記接合側導体端部は、前記２つの溝の一方から外部に導出されて前記鉄心の端部の他方から離れる方向に延び、先端部に前記導体接合用末端の一方が形成された第３導体導出部、及び前記２つの溝の他方から外部に導出されて前記鉄心の端部の他方から離れる方向に延び、先端部に前記導体接合用末端の他方が形成された第４導体導出部を備えていると共に、前記鉄心の端部の他方の端面に対する前記第３導体導出部の前記渡り方向側とは反対側の角度θ３が、前記鉄心の端部の他方の端面に対する前記第４導体導出部の前記渡り方向側とは反対側の角度θ４よりも小さい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気機械において、
前記鉄心の端部の他方の端面から前記導体接合用末端に至るまでの前記第３導体導出部の長さは、前記鉄心の端部の他方の端面から前記導体接合用末端に至るまでの前記第４導体導出部の長さよりも大きい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の電気機械において、
前記導体接合用末端は前記導体折返し部と同じ位置に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれかに記載の電気機械において、
前記第２導体導出部が前記第１導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側に配置されている場合、前記第３導体導出部は前記第４導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側とは反対側に配置されており、
前記第２導体導出部が前記第１導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側とは反対側に配置されている場合、前記第３導体導出部は前記第４導体導出部に対して前記溝の深さ方向底部側に配置されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の電気機械において、
前記渡り方向に隣接する前記第３導体導出部の間の隙間は、前記渡り方向に隣接する前記第４導体導出部の間の隙間よりも小さい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気機械において、
前記渡り方向に隣接する前記第３導体導出部の間の隙間には絶縁部材が施されている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１８】
請求項１２乃至１７のいずれかに記載の電気機械において、
前記第３導体導出部は前記渡り方向とは反対方向に曲げられており、
前記第４導体導出部は前記鉄心の端部の他方から直線的に延びており、
前記第３導体導出部の導体接合用末端は他の単位巻線の第４導体導出部の導体接合用末端と重なり合って接合されており、
前記第４導体導出部の導体接合用末端は他の単位巻線の第３導体導出部の導体接合用末端と重なり合って接合されいる
ことを特徴とする電気機械。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の電気機械において、
前記単位巻線を構成する巻線導体の断面形状は矩形である
ことを特徴とする電気機械。
【請求項２０】
複数の溝を備えた鉄心と、
離間する２つの前記溝の内部に収納される導体辺部、前記鉄心の端部の一方から前記溝の外部に導出され、前記２つの溝の一方から他方に渡って前記２つの導体辺部の間を繋ぐ渡り側導体端部、及び前記鉄心の端部の他方から前記溝の外部に導出され、２つの導体接合用末端を備える接合側導体端部が形成されるように成形された複数の単位巻線を備えると共に、前記複数の単位巻線の対応するもの同士の前記導体接合用末端が接合されることにより構成された巻線と、を有し、
前記複数の単位巻線は、前記２つの導体接合用末端の一方から他方に至るまで無端状態で形成されており、
前記渡り側導体端部は、前記２つの溝の一方から外部に導出されて前記鉄心の端部の一方から離れる方向に延びる第１導体導出部、前記２つの溝の他方から外部に導出されて前記鉄心の端部の一方から離れる方向に延びる第２導体導出部、及び前記第１，２導体導出部の間を繋ぎ、前記第１，２導体導出部の延びる方向を、前記第１，２導体導出部の一方から他方に変位させる導体折返し部を備えると共に、前記鉄心の端部の一方の端面から前記導体折返し部に至る前記第２導体導出部の長さが、前記鉄心の端部の一方の端面から前記導体折返し部に至る前記第１導体導出部の長さよりも大きい
ことを特徴とする電気機械。
【請求項２１】
複数の溝を備えた鉄心と、
離間する２つの前記溝の内部に収納される導体辺部、前記鉄心の端部の一方から前記溝の外部に導出され、前記２つの溝の一方から他方に渡って前記２つの導体辺部の間を繋ぐ渡り側導体端部、及び前記鉄心の端部の他方から前記溝の外部に導出され、２つの導体接合用末端を備える接合側導体端部が形成されるように成形された複数の単位巻線を備えると共に、前記複数の単位巻線の対応するもの同士の前記導体接合用末端が接合されることにより構成された巻線と、を有し、
前記複数の単位巻線は、前記２つの導体接合用末端の一方から他方に至るまで無端状態で形成されており、
前記渡り側導体端部は、前記２つの溝の一方から外部に導出されて前記鉄心の端部の一方から離れる方向に直線的に延びる第１導体導出部、前記２つの溝の他方から外部に導出されて曲げられ、前記鉄心の端部の一方から離れるように、前記第１導体導出部側に向かって延びる第２導体導出部、及び前記第１，２導体導出部の間を繋ぎ、前記第１，２導体導出部の延びる方向を、前記第１，２導体導出部の一方から他方に変位させる導体折返し部を備えると共に、前記導体折返し部が前記２つの溝のピッチの中間位置よりも前記第１導体導出部側に片寄っている
ことを特徴とする電気機械。
【請求項２２】
複数の巻線導体を用意した後、前記複数の巻線導体のそれぞれを２つに折り曲げることにより、並んで同じ方向に延びる２つの辺部、及び該辺部の長手方向一方側端部において前記辺部の間を繋ぐ折返し部から構成された複数の第１成形導体を形成し、
鉄心に複数形成された溝の深さ方向の寸法に基づく段差が前記第１成形導体の辺部の間に形成されるように、前記第１成形導体の辺部の一方をその他方から離れる方向に広げることにより、同じ方向に延びかつ段差が付いた２つの辺部、該辺部の長手方向一方側端部に、直線的に延びる直線部、前記辺部に対して斜めに延びる斜行部、及び前記直線部と前記斜行部とを繋ぐ折返し部を含む渡り部、及び前記辺部の長手方向他方側端部に形成された開放端部から構成された複数の第２成形導体を形成し、
離間する２つの前記溝の一方の深さ方向一方側には前記第２成形導体の辺部の一方側が配置されるように、かつ離間する２つの前記溝の他方の深さ方向他方側には前記第２成形導体の辺部の他方側が配置されるように、前記離間する２つの溝に対して前記複数の第２成形導体のそれぞれを前記鉄心の端部の一方側から挿入し、
前記鉄心の端部の他方側から前記溝の外部に突出した辺部のそれぞれを、前記渡り部の渡り方向とは逆の方向に折れ曲がるように、かつその先端部が、他の前記第２成形導体の辺部のうち、前記溝における深さ方向の配置位置が異なる辺部の先端部と重なり合うように成形する、成形工程と、
前記成形工程による成形を実施した後、重なり合った前記先端部同士を接合する接合工程と、を含む
ことを特徴とする電気機械の製造方法。
【請求項２３】
複数の巻線導体を用意した後、前記複数の巻線導体のそれぞれを２つに折り曲げることにより、並んで同じ方向に延びる２つの辺部、及び該辺部の長手方向一方側端部において前記辺部の間を繋ぐ折返し部から構成された複数の第１成形導体を形成し、
鉄心に複数形成された溝の深さ方向の寸法に基づく段差が前記第１成形導体の辺部の間に形成されるように、前記第１成形導体の辺部の一方をその他方から離れる方向に広げることにより、同じ方向に延びかつ段差が付いた２つの辺部、該辺部の長手方向一方側端部に、直線的に延びる直線部、前記辺部に対して斜めに延びる斜行部、及び前記直線部と前記斜行部とを繋ぐ折返し部を含む渡り部、及び前記辺部の長手方向他方側端部に形成された開放端部から構成された複数の第２成形導体を形成し、
離間する２つの前記溝の一方の深さ方向一方側には前記第２成形導体の辺部の一方側が配置されるように、かつ離間する２つの前記溝の他方の深さ方向他方側には前記第２成形導体の辺部の他方側が配置されるように、前記離間する２つの溝に対して前記複数の第２成形導体のそれぞれを前記鉄心の端部の一方側から挿入し、
前記鉄心の端部の他方側から前記溝の外部に突出した辺部の一方を直線状に延びたままとして、その先端部が他の前記第２成形導体の辺部の他方の先端部と重なり合うようにすると共に、前記鉄心の端部の他方側から前記溝の外部に突出した辺部の他方を、前記渡り部の渡り方向とは逆の方向に折曲げて、その先端部が他の前記第２成形導体の辺部の一方の先端部と重なり合うように成形する、成形工程と、
前記成形工程による成形を実施した後、重なり合った前記先端部同士を接合する接合工程と、を含む
ことを特徴とする電気機械の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械及びその製造方法に関し、代表的には、巻線が設けられた電気機械の製作性及び信頼性を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻線が設けられた電気機械に関する背景技術としては、例えば特許文献１，２に開示された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、車両用交流発電機のステータコイルを、Ｕ字状のセグメントコイルを用いて構成する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、車両用交流発電機のステータコイルを、第１直線部、この第１直線部に単一の曲げを介して連設された第２直線部、及びこの第２直線部に単一の曲げを介して連設され、第１直線部と平行な第３直線部からなるコイル片を用いて構成する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９８８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−３７１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気機械に設けられた巻線には、例えば特許文献１，２に開示されたステータコイルのように、複数の溝を備えた鉄心の両端部から鉄心の外部に導出され、離間する２つの溝に渡るように装着される構成がある。このような構成の巻線が設けらた電気機械では、その体格が、鉄心の両端部から鉄心の外部に導出された巻線端部の高さ（鉄心の両端部から離れる方向の長さ）の影響を受ける。このため、巻線端部の高さが大きくなると、電気機械の体格は大きくなる。
【０００７】
近年、電気機械の被搭載体、例えば特許文献１，２に開示された車両交流発電機では自動車における搭載スペースの狭小化、電気機械のコスト低減などの関係から、電気機械には小型化が要求されている。
【０００８】
上記のように構成された巻線が設けられた電気機械において、電気機械の小型化を達成する一手段としては、巻線端部の高さを低くすることが考えられる。巻線端部の高さを低くするためには、離間する２つの溝に渡るために巻線端部に設けられた曲げを鉄心の端部に近接させ、鉄心の端部から曲げに至るまでの部分を削減することが考える。しかし、巻線端部の曲げを鉄心の端部に近接させると、巻線端部の曲げ（捻り）部分が鉄心の角部に点接触し易くなる。これにより、巻線端部の曲げ（捻り）部分に施されている絶縁の性能が低下すると考えられる。
【０００９】
また、特許文献１に開示された技術のように、Ｕ字状のセグメントコイルを用いて構成された巻線では、鉄心に対する巻線作業時、Ｕ字状のセグメントコイルに形成された２つの曲げ（捻り）部分が点接触し易くなると考えられる。このため、Ｕ字状のセグメントコイルを用いて構成された巻線では、鉄心に対する巻線作業時、Ｕ字状のセグメントコイルに形成された２つの曲げの管理が非常に重要になる。しかし、鉄心の内径側と外径側に配置された２つの曲げを同時に管理することは難しい。また、鉄心の内径側に配置された曲げは鉄心の外径側から見え難く、かつ管理が難しい。この結果、特許文献１に開示された技術のように、Ｕ字状のセグメントコイルを用いて構成された巻線では、巻線の作業性が低下すると考えられる。
【００１０】
さらに、特許文献２に開示された技術のように、単一の曲げを介して直線部が連接されたコイル片、すなわちハーフコイルを継ぎ合わせて構成された巻線では、鉄心に対する巻線作業時、コイル片に形成された曲げが点接触し難くできると考えられる。しかし、コイル片を継ぎ合わせて構成された巻線では、鉄心の溝に対するコイル片の挿入、及びコイル片同士の接合を鉄心の両端部において行わなければならず、鉄心に対する巻線作業に多大な工数を要する。この結果、特許文献２に開示された技術のように、単一の曲げを介して直線部が連接されたコイル片（ハーフコイル）を継ぎ合わせて構成された巻線では、巻線の作業性が低下すると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の代表的なものは、製作性及び信頼性を共に向上させることができる電気機械及びその製造方法を提供する。
【００１２】
ここに、本発明の代表的なものは、複数の溝を有する鉄心に装着された巻線を、離間する２つの溝に装着された複数の単位巻線から構成すると共に、その単位巻線を、２つの末端の一方から他方に至るまで無端状態で形成し、さらには、離間する２つの溝の一方から他方に渡り、鉄心の端部から２つの溝の外部に導出されて鉄心の端部から離れる方向に延びる２つの導体導出部を備えた単位巻線の渡り側導体端部を、鉄心の端部の端面に対する２つの導体導出部の渡り方向側の角度の一方が他方よりも大きくなるように形成することを特徴とする。
【００１３】
ここで、無端状態とは、継ぎ目がない状態を表し、単位巻線が、１つの連続した巻線導体により形成されていることを示す。
【００１４】
本発明の代表的なものによれば、複数の単位巻線を鉄心の端部の一方から鉄心の複数の溝に挿着できると共に、鉄心の端部の他方において複数の単位巻線を接続できるので、鉄心に対する巻線作業に多大な工数を必要としない。しかも、本発明の代表的なものによれば、鉄心に対する巻線作業時、渡り側導体端部の２つの導体導出部の一方と鉄心との点接触をし難くできると共に、鉄心に対する巻線作業時、渡り側導体端部の２つの導体導出部の他方と鉄心との点接触のみを管理すればよいようにできる。従って、本発明の代表的なものによれば、鉄心に対する巻線の作業工数の増加を抑制でき、かつ鉄心に対する巻線の点接触の管理をし易くできるので、巻線の作業性を向上させることができると共に、鉄心と単位巻線の曲げ（捻り）との点接触による絶縁性能の低下を抑制できるので、巻線の絶縁性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の代表的なものによれば、巻線の作業性の向上及び巻線の絶縁性能の向上を共に達成できるので、電気機械の製作性及び信頼性の向上を共に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
以下の実施例では、本発明の電気機械の構成及び製造方法を、車両駆動用電動機の構成及び製造方法に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
また、以下の実施例では、その車両駆動用電動機として、巻線界磁型三相交流同期式のものを例に挙げて説明する。
【００１９】
さらに、以下の実施例では、その車両駆動用電動機が搭載される車両として、内燃機関であるエンジンにより前後輪の一方を駆動し、その他方を電動機により駆動する４輪駆動式ハイブリッド電気自動車、特に電動機駆動用バッテリを持たない４輪駆動式ハイブリッド電気自動車を例に挙げて説明する。
【００２０】
尚、以下において説明する構成は、他の車両用回転電機、例えば車載補機用電動機，内燃機関始動用電動機，車両電源用発電機にも適用できる。
【００２１】
また、車両駆動用電動機としては、永久磁石界磁型三相交流同期式のものや、三相交流誘導式のものであっても構わない。
【００２２】
さらに、車両駆動用電動機が搭載される自動車としては、例えば上記電動機駆動専用発電機の替わりに電動機駆動用バッテリを備えた４輪駆動式ハイブリッド電気自動車，車両駆動用電動機を車両の唯一の駆動源とする純粋な電気自動車，車両駆動用電動機と内燃機関であるエンジンとを車両の駆動源とし、前後輪のいずれか一方を駆動するハイブリッド電気自動車のいずれかであっても構わない。
【００２３】
さらに、以下において説明する構成は、自動車以外の回転電機、例えば電車駆動用電動機や、工業設備用（ポンプなどの工業機器駆動用や、工場に設置された生産機器駆動用など）の回転電機にも適用可能である。特に小型化を要求される回転電機への適用が好ましい。
【００２４】
さらにまた、以下において説明する構成は回転電機のみならず、リニアモータにも適用できる。リニアモータは、固定子、及びこれに対向配置され、固定子との磁気的作用により可動する可動子を備えている。固定子は、直線状に延び、複数の溝を有する鉄心、及び離間する２つの溝に装着された複数のコイル導体を電気的に接続することにより構成された巻線を備えている。可動子は、固定子との磁気的な吸引，反発により、固定子との対向面上を直線的に移動する。
【実施例１】
【００２５】
図１乃至図８に基づいて本発明の第１実施例を説明する。
【００２６】
まず、図１を用いて、モータ駆動用バッテリを持たない４輪駆動式ハイブリッド電気自動車の駆動システムの構成を説明する。
【００２７】
尚、図１では、制御信号を伝送する制御ケーブルを細い実線により、電気エネルギーを供給する電気ケーブルを、制御ケーブルを示す実線よりも太い実線によりそれぞれ示している。後述する図２も同様である。
【００２８】
モータ駆動用バッテリを持たない４輪駆動式ハイブリッド電気自動車（以下、「４輪駆動車１」と記述する）は、内燃機関であるエンジン６により前輪２（主輪）を、回転電機であるモータ１００により後輪４（従輪）をそれぞれ駆動するように、エンジン６による駆動システムと、モータ１００による駆動システムとを備えた複合駆動型車両である。エンジン６は、前輪２の主駆動系を構成する動力源であり、車両の走行範囲全域において熱エネルギーにより回転動力を発生する。モータ１００は、後輪４の従駆動系を構成する動力源であり、車両の発進時からエンジン６のみによる走行速度域に達するまでの間、及び氷結路など路面の摩擦係数μが小さい走行路においてエンジン６により駆動される前輪２にスリップが生じ、エンジン６の動力を路面に伝達できない時に電気エネルギーにより回転駆動力を発生する。
【００２９】
尚、本実施例では、エンジン６により前輪２を、モータ１００により後輪４をそれぞれ駆動する場合を例に挙げて説明するが、エンジン６により後輪４を、モータ１００により前輪２をそれぞれ駆動する構成としてもよい。
【００３０】
エンジン６の回転動力は、自動変速機７によって変速された後、動力伝達機構８を介して前輪２の駆動軸３に伝達される。これにより、前輪２は車両の走行範囲全域においてエンジン６により駆動される。
【００３１】
エンジン６には車載補機用発電機９及び駆動専用発電機２００がベルトを介して機械的に連結されている。両発電機は、エンジン６の回転動力を受けて作動し、それぞれ用途の異なる電力を発生する。
【００３２】
車載補機用発電機９は車載１４ボルト系電源を構成しており、公称出力電圧１２ボルトの車載バッテリ１０を充電するための直流電力及び車載補機用を駆動するための直流電力を発生する。
【００３３】
駆動専用発電機２００は、モータ１００の駆動用電力を専用に発生するモータ電源を構成すると共に、車載補機用発電機９よりも高い電力を出力できる車載４２ボルト系電源を構成しており、モータ１００に対する要求駆動力に応じて出力電圧を０ボルトから５０ボルト又は６０ボルトまで可変できる。
【００３４】
尚、本実施例では、モータ１００の電源として駆動専用発電機２００を備えた場合を例に挙げて説明する。この場合、モータ駆動専用大容量バッテリの搭載が不要な分、従駆動輪（本実施例では後輪４）の従駆動システムの搭載スペースを小さくできると共に、エンジンの動力により前後輪を駆動する機械式４輪駆動車と比べて従駆動輪の従駆動システムを安価に提供できる。
【００３５】
また、本実施例では、駆動専用発電機２００を電源として低電圧，大電流によりモータ１００を駆動するので、車両の走行性能において要求される高トルクを出力でき、エンジンの動力により前後輪を駆動する機械式４輪駆動車と比べて遜色のない従駆動システムを提供できる。
【００３６】
車載補機用発電機９及び駆動専用発電機２００はエンジン６と共にエンジンルーム内に配置されている。駆動専用発電機２００は水冷密閉型回転電機であるので、駆動専用発電機２００のエンジン６に対する取付位置は、空冷開放型回転電機である車載補機用発電機９のエンジン６に対する取付位置よりも低い位置にできる。
【００３７】
本実施例では、前述したように、モータ駆動用バッテリを備えていないので、駆動専用発電機２００から出力された直流電力はリレー３００を介してインバータ装置４００の直流側に直接入力される。インバータ装置４００は、入力された直流電力を、モータ１００の駆動に必要な三相交流電力に変換し、この変換された三相交流電力をモータ１００に供給する。モータ１００は三相交流電力を受けて作動し、後輪４の駆動に必要な回転動力を発生する。
【００３８】
モータ１００の回転動力は、モータ１００の出力側に接続されたクラッチ５００、及びクラッチ５００の出力側に接続されたデファレンシャルギヤ６００を介して後輪４の駆動軸５に伝達される。これにより、後輪４は、車両の発進時からエンジン６のみによる走行速度域に達するまでの間、及びモータ１００の回転動力により後輪４を駆動することが可能な最高走行速度域以下において、氷結路など路面の摩擦係数μが小さい走行路でエンジン６により駆動される前輪２にスリップが生じ、エンジン６の動力を路面に伝達できない時に駆動される。従って、本実施例の従駆動システムによれば、車両を安定させながら高トルクにより発進及び走行させることができ、前輪２にスリップが発生した時には、前輪２を速やかにグリップさせて、摩擦係数μの小さい走行路を安定にかつ確実に走破させることができる。
【００３９】
デファレンシャルギヤ６００は、モータ１００の回転動力を左右の駆動軸５に分配するための動力伝達機構であり、モータ１００の回転動力を減速するための減速機が一体に設けられている。
【００４０】
モータ１００及びインバータ装置４００は近接配置されて、車両の後部座席からトランクルームに至る床下にあり、かつデファレンシャルギヤ６００の近傍にある狭小スペースに設置されている。
【００４１】
尚、本実施例では、モータ１００及びインバータ装置４００を別体とした場合を例に挙げて説明するが、両者を一体のユニット（機電一体）構造にしてもよい。この場合、機器の小型化，車両への搭載性向上を達成できる。
【００４２】
また、モータ１００はクラッチ５００及びデファレンシャルギヤ６００と一体のユニット構造にしてもよい。
【００４３】
クラッチ５００は、２つのクラッチ板を電磁力により制御して動力伝達を制御する電磁式動力遮断機構であり、車両の発進時からエンジン６のみによる走行速度域に達するまでの間、及びモータ１００の回転動力により後輪４を駆動することが可能な最高走行速度域以下において、氷結路など路面の摩擦係数μが小さい走行路でエンジン６により駆動される前輪２にスリップが生じ、エンジン６の動力を路面に伝達できない時には２つのクラッチ板が締結されて、モータ１００の回転動力がデファレンシャルギヤ６００に伝達されるように制御され、エンジン６のみによる走行速度域にある時には２つのクラッチ板が解放されて、モータ１００からデファレンシャルギヤ６００への回転動力の伝達が遮断されるように制御される。
【００４４】
後輪４の従駆動系を構成する各機器の作動は、電子回路装置７００から供給された信号或いは電力によって制御される。電子回路装置７００は、プログラムに基づいて各機器の制御に必要な演算を実行するマイクロコンピュータ、マイクロコンピュータの演算に必要なプログラムやマップ及びパラメータなどのデータが予め格納された記憶装置、及び抵抗などの回路素子が集積された集積回路（ＩＣ）などの複数の電子部品を搭載した複数の制御基板を備えており、後述する４輪駆動制御装置，モータ制御装置、及びチョッパ回路を構成している。
【００４５】
電子回路装置７００が司る制御としては、駆動専用発電機２００に供給される界磁電流を制御して駆動専用発電機２００の発電を制御する界磁制御、リレー３００の接点の駆動を制御して駆動専用発電機２００とインバータ装置４００との間の電気的な接続を制御するリレー制御、インバータ装置４００の電力変換動作を制御してモータ１００の駆動を制御する駆動制御、モータ１００に供給される界磁電流を制御してモータ１００の駆動を制御する界磁制御、及びクラッチ５００に供給される励磁電流を制御してクラッチ５００の締結・遮断を制御するクラッチ制御がある。
【００４６】
後輪４の従駆動系を構成する各機器と電子回路装置７００との間は信号ケーブル或いは電気ケーブルによって電気的に接続されている。車載バッテリ１０と電子回路装置７００との間は電気ケーブルによって電気的に接続されている。エンジン６のコンポーネント機器（空気絞り弁，給排気弁，燃料噴射弁），変速機７を構成する変速機構及び車載補機用発電機９の作動を制御するエンジン制御装置、及びアンチロックブレーキシステムを構成するキャリパーシリンダ機構の作動を制御するアンチロックブレーキシステム制御装置などの他の車載制御装置（図示省略）と電子回路装置７００との間はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ケーブルによって電気的に接続されている。これにより、各車載制御装置の間において各車載制御装置の所有情報を共有でき、電子回路装置７００は、エンジン制御装置からエンジン回転数信号，シフト位置信号，アクセル開度信号、及びブレーキストローク信号を、アンチロックブレーキシステム制御装置から車輪速信号をそれぞれ必要に応じて入力情報として取得でき、それらの入力情報を電子回路装置７００の上記各制御に利用できる。
【００４７】
尚、本実施例では、自動変速機７を構成する変速機構の作動をエンジン制御装置が制御する場合を例に挙げて説明する。車両が変速機制御装置を搭載する場合には、自動変速機７を構成する変速機構の作動は変速機制御装置により制御される。この場合、電子回路装置７００に入力されるシフト位置信号は変速機制御装置からＬＡＮケーブルを介して取得される。
【００４８】
次に、図２を用いて、後輪４の従駆動系を構成する従駆動システムの構成を具体的に説明する。
【００４９】
尚、図２では、リレー３００及びクラッチ５００を図示省略している。
【００５０】
電子回路装置７００は、４輪駆動制御装置７１０，モータ制御装置７２０、及びチョッパ回路７３０，７４０から構成されている。
【００５１】
尚、本実施例では、４輪駆動制御装置７１０，モータ制御装置７２０、及びチョッパ回路７３０，７４０を１つの電子回路装置７００とした場合を例に挙げて説明するが、それぞれを別体としてもよい。また、４輪駆動制御装置７１０のみ別体とし、残りを１つにしてもよい。
【００５２】
また、本実施例では、電子回路装置７００をモータ１００及びインバータ装置４００とは別体に設けた場合を例に挙げて説明する。モータ１００及びインバータ装置４００を機電一体ユニット構造とする場合には、そのユニットに電子回路装置７００を一体に組み込んでもよい。この場合、４輪駆動制御装置７１０はモータ制御装置７２０及びチョッパ回路７３０，７４０と共にユニット内に組み込まれていてもよいし、それのみ別体としてユニットの外に設けてもよい。また、モータ制御装置７２０はインバータ装置４００に、チョッパ回路７３０はクラッチ６００に、チョッパ回路７４０はモータ１００にそれぞれ組み込んでもよい。
【００５３】
４輪駆動制御装置７１０は、エンジン制御装置１１から出力されたシフト位置信号，アクセル開度信号、及びアンチロックブレーキシステム制御装置から出力された車輪速信号を入力情報としており、それらの入力情報に基づいてモータトルク目標値信号を出力情報としてモータ制御装置７２０に出力する。また、４輪駆動制御装置７１０は、入力情報に基づいて、クラッチ５００を駆動するためのクラッチ制御指令信号をチョッパ回路７３０に、リレー３００を駆動するためのリレー制御指令信号をリレー３００の駆動回路にそれぞれ出力情報として出力する。
【００５４】
モータ制御装置７２０は、４輪駆動制御装置７１０から出力されたモータトルク目標値信号、エンジン制御装置１１から出力されたエンジン回転数信号、並びに後述するセンサ１４０，４４０から出力されたモータ電機子電流信号，モータ界磁電流信号，モータ回転信号、及びコンデンサ電圧信号（インバータ入力電圧信号）を入力情報としており、それらの入力情報に基づいて、インバータ装置４００の駆動を制御するためのインバータ制御指令信号をインバータ装置４００に、モータ１００の界磁電流を制御するためのモータ界磁制御指令信号をチョッパ回路７４０に、駆動専用発電機２００の界磁電流を制御するための発電機界磁制御指令信号を駆動専用発電機２００の電圧調整器２４０にそれぞれ出力情報として出力する。
【００５５】
チョッパ回路７３０，７４０のそれぞれは、４輪駆動制御装置７１０及びモータ制御装置７２０から出力された指令信号に基づいて、車載バッテリ１０から供給された電流の通電と遮断とを繰り返して、対応する負荷（励磁巻線或いは界磁巻線）に供給される出力電圧の平均値を制御し、対応する負荷に流れる電流を制御する電流制御装置であり、スイッチング半導体素子７３１，７４１、及びこれらを駆動するための駆動回路などから構成されている。ここで、車載バッテリ１０からクラッチ５００の励磁巻線（図示省略）に流れる励磁電流はチョッパ回路７３０により制御される。車載バッテリ１０からモータ１００のロータ１２０の界磁巻線１２３に流れる界磁電流はチョッパ回路７４０により制御される。
【００５６】
駆動専用発電機２００は、前述のように、エンジン６の駆動力をベルトを介して受けて駆動され、モータ１００を駆動するために要求された電力をインバータ装置４００に供給する交流式同期回転電機であり、ステータ２１０，ロータ２２０，整流器２３０及び電圧調整器２４０から構成されている。
【００５７】
ステータ２１０及びロータ２２０は両者の中心軸が同心となるように配置され、互いに径方向に対向している。
【００５８】
ステータ２１０は、電機子鉄心（図示省略）に電機子巻線２１１が巻かれて構成された電機子である。
【００５９】
ロータ２２０は、一方の極性に磁化される爪状磁極と他方の極性に磁化される爪状磁極とが周方向に交互に配置された磁極鉄心（図示省略）に界磁巻線２２１が巻かれ、周方向に隣接する爪状磁極の間に直方体状の永久磁石（図示省略）が設けられて構成されたルンデル構造の界磁である。永久磁石は、周方向の面の極性が、周方向に対向する爪状磁極の極性と同じになるように、周方向に着磁されている。
【００６０】
整流器２３０は、電機子巻線２１１から出力された三相交流電力を整流して直流電力に変換する変換装置であり、２つのダイオード２３１を電気的に直列に接続した直列回路を三相分、電気的に並列に接続（ブリッジ接続）した三相ブリッジ整流回路から構成されている。
【００６１】
電圧調整器２４０は、モータ制御装置７２０から出力された指令信号に基づいて、界磁巻線２２１に供給される界磁電流を制御し、駆動専用発電機２００から出力される発電電圧を制御する電圧制御装置であり、スイッチング半導体素子２４１及びこれを駆動するための駆動回路などから構成されている。界磁巻線２２１に流れる界磁電流は、駆動専用発電機２００の立上り時（発電量が所定値に達しておらず、所定の界磁電流が確保できない時）には車載バッテリ１０から、駆動専用発電機２００の立上り後には整流器２３０の出力側からそれぞれ供給される。
【００６２】
電圧調整器２４０によって制御された界磁電流が、ブラシとスリップリングとの機械的な摺動接触により電気的な接続を実現する導通機構（図示省略）を介して界磁巻線２２１に流れると、爪状磁極は対応する極性に磁化され、ロータ２２０に発生した磁束が爪状磁極の一方からステータ２１０を経由して爪状磁極の他方に至る磁気回路が形成される。この状態でエンジン６の駆動力によってロータ２２０が回転すると、ロータ２２０から出力された磁束は三相の電機子巻線２１１と鎖交し、三相の電機子巻線２１１のそれぞれに電圧が誘起される。これにより、電機子巻線２１１からは三相交流電力が出力される。出力された三相交流電力は整流器２３０によって直流電力に整流され、インバータ装置４００に供給される。
【００６３】
インバータ装置４００は、駆動専用発電機２００から出力された直流電力を、モータ制御装置７２０から出力された指令信号に基づいて、モータ１００の駆動に必要な三相交流電力に変換し、この変換された三相交流電力をモータ１００に供給する電力変換装置であり、パワーモジュール４１０，駆動回路４２０，平滑回路４３０及びセンサ４４０から構成されている。
【００６４】
パワーモジュール４１０は、駆動専用発電機２００から供給された直流電力をスイッチング半導体素子４１１のスイッチング動作により三相交流電力に変換する半導体回路装置であり、２つのスイッチング半導体素子４１１が電気的に直列に接続された直列回路を三相分、電気的に並列に接続（ブリッジ接続）した電力変換回路から構成され、駆動専用発電機２００とモータ１００との間に電気的に接続されている。
【００６５】
本実施例では、ＭＯＳ(Metal-Oxide-Semiconductor) ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）をスイッチング半導体素子４１１として用いている。ＭＯＳＦＥＴには、ソース電極からドレイン電極に向かって順方向となるように、ドレイン電極とソース電極との間に寄生のダイオードが電気的に接続されている。ＭＯＳＦＥＴはドレイン電極及びソース電極の他にゲート電極を備えている。
【００６６】
尚、本実施例では、スイッチング半導体素子４１１としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合を例に挙げて説明するが、ＭＯＳＦＥＴを代えてＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を用いてもよい。ＩＧＢＴの場合、エミッタ電極，コレクタ電極及びゲート電極を備えており、エミッタ電極とコレクタ電極との間には、別途、ダイオードを設ける必要がある。
【００６７】
駆動回路４２０は、モータ制御装置７２０から出力された指令信号、すなわち６つのスイッチング半導体素子４１１のそれぞれに対応するインバータ制御指令信号から、６つのスイッチング半導体素子４１１のそれぞれの動作に必要な容量かつ電位の駆動信号を生成し、この生成された駆動信号を、対応するスイッチング半導体素子４１１のゲート電極に供給して、対応するスイッチング半導体素子４１１をオン・オフさせる回路であり、増幅回路や電位変換回路などを構成する複数の半導体素子などの回路素子が集積された集積回路（ＩＣ）から構成されている。
【００６８】
平滑回路４３０は、駆動専用発電機２００から供給された直流電力に含まれる脈動分を除去して、パワーモジュール４１０に供給される直流電力を平滑する回路であり、容量素子であるコンデンサ４３１から構成され、パワーモジュール４１０の直流側と駆動専用発電機２００の出力側との間に電気的に並列に接続されている。
【００６９】
センサ４４０は、コンデンサ電圧、すなわちパワーモジュール４１０の直流側に駆動専用発電機２００から印加される直流電圧を検出するための電圧センサ、及びモータ１００にパワーモジュール４１０の交流側（出力側）から供給されるモータ電機子電流を検出するための電流センサである。この他にもセンサ４４０には、パワーモジュール４１０の温度を検出するための温度センサなどが含まれる。
【００７０】
尚、図２では、電圧センサ及び電流センサをひとまとめにして図示したが、実際の製品では、それぞれ適切な測定場所に設けられている。電流センサを例に挙げると、電流センサは、パワーモジュール４１０の出力端子或いはその出力端子に電気的に接続された配線導体に設けられている。
【００７１】
モータ１００は、インバータ装置４００から出力された三相交流電力により駆動されて回転動力を発生する巻線界磁型三相交流式同期回転電機であり、ステータ１１０，ロータ１２０及びセンサ１４０から構成されている。
【００７２】
ステータ１１０及びロータ１２０は両者の中心軸が同心となるように配置され、互いに径方向に対向している。ステータ１１０は、図示省略したステータコア（電機子鉄心）にステータコイル（電機子巻線）１１２が巻かれて構成された電機子である。ロータ１２０は、磁極鉄心（図示省略）に界磁巻線１２３が巻かれて構成された界磁である。
【００７３】
センサ１４０は、チョッパ回路７４０から界磁巻線１２３に供給されるモータ界磁電流を検出するための電流センサ、及びロータ１２０の回転を検出するための回転センサである。回転センサには、ロータ１２０とステータ１１０との間のギャップの変化に応じて変化し、かつ位相差を持つ２つの電圧を出力するレゾルバ、或いは回転磁性部材の磁気変化を感応してそれに対応する信号を出力するホール素子（磁気感応素子）を備えたホールセンサを用いている。
【００７４】
尚、図２では、電流センサ及び回転センサをひとまとめにして図示したが、実際の製品では、それぞれ適切な測定場所に設けられている。回転センサを例に挙げると、回転センサは、ロータ１２０の回転に同期して信号を出力するように、ロータ１２０の回転軸上にセンサ回転部が設けられ、センサ回転部と径方向に対向する部位にセンサ固定部が設けられている。
【００７５】
チョッパ回路７４０によって制御された界磁電流が界磁巻線１２３に、ブラシとスリップリングとの機械的な摺動接触により電気的な接続を実現する導通機構（図示省略）を介して供給されると、磁極鉄心が磁化され、ロータ１２０に磁束が発生する。ロータ１２０に発生した磁束は、磁極鉄心からステータ１１０を経由して磁極鉄心に戻る磁気回路を通る。一方、インバータ装置４００から出力された三相交流電力がステータコイル１１２に供給されると、ステータ１１０は回転磁界を発生する。ステータ１１０が発生した回転磁界及びロータ１２０が発生した磁束により、ステータ１１０とロータ１２０との間には磁気的な力（吸引，反発）が作用する。これにより、ロータ１２０が回転し、この回転により発生する回転動力が後輪４側に出力される。
【００７６】
尚、モータ１００の詳細な構成は図３を用いて後述する。
【００７７】
本実施例の従駆動システムは、前述のように、モータ駆動用バッテリを持たない。このため、本実施例では、駆動専用発電機２００とインバータ装置４００との間の直流電力をほとんど吸収できない。また、本実施例では、インバータ装置４００の制御として、高応答で高精度なトルク制御が可能である、ｄ−ｑ軸回転座標による電流制御、いわゆるベクトル制御を、駆動専用発電機２００の制御として、応答が遅い界磁電流制御をそれぞれ採用している。このため、本実施例では、駆動専用発電機２００から出力される発電エネルギーと、インバータ装置４００及びモータ１００に入力される駆動（消費）エネルギーとが等しくなるように、モータ１００の駆動制御と駆動専用発電機２００の発電制御とを協調している。これにより、本実施例では、余剰電力によってコンデンサ４３１及びスイッチング半導体素子４１１に生じる過電圧、及び電力不足によるコンデンサ４３１の電圧低下によって生じるモータ１００のトルク不足をそれぞれ防止できる。
【００７８】
また、本実施例では、前述のように、駆動専用発電機２００とインバータ装置４００との間の直流電力をほとんど吸収できないので、基本的にモータ２００を回生動作させることができない。このため、本実施例では、４輪駆動車１の制動時、クラッチ５００を切り離して後輪４側とモータ２００側との間の動力伝達を遮断し、後輪４の駆動力によるモータ１００の駆動を防止している。これにより、本実施例では、モータ１００の回生動作を防止できる。
【００７９】
さらに、本実施例では、インバータ装置４００のスイッチング制御方式として、矩形波制御、及びＰＷＭ（パルス幅変調）制御を採用し、モータ１００の動作点（回転数）に応じて矩形波制御とＰＷＭ制御とを切り替えて用いている。例えば車両の停止時，発進時及び低速走行時（例えばモータ回転数５０００rpm 未満）ではＰＷＭ制御を、車両の中・高速走行時（例えばモータ回転数５０００rpm 以上）では矩形波制御をそれぞれ用いる。このため、本実施例では、矩形波制御時には、正弦基本波の半周期に対して１つのパルス波形が、ＰＷＭ制御時には、正弦基本波の半周期に対して、パルス幅が変調された複数のパルス波形がそれぞれモータ制御装置７２０から出力される。
【００８０】
次に、図３乃至図７を用いて、モータ１００の構成について説明する。
【００８１】
本実施例は、４輪駆動車１に搭載される後輪駆動用のモータ１００として界磁巻線型同期機、その中でもルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機を用いている。これは、動作点が広いという性能がモータ１００に要求されるからであり、車両の駆動用として実績のある誘導機や永久磁石型同期機ではその要求を満足するとは必ずしも言えないからである。
【００８２】
４輪駆動車１において、例えば深雪の中から発進させる場合には、後輪のみで発進できることが重要となる。このため、４輪駆動車１の低速域においては大きなトルクが必要になる。また、４輪駆動車１に搭載される後輪駆動用モータは、車体の底部のデファレンシャルギヤ近傍に設置されるので、その体格が制限され、かつ上記のように大きなトルクが必要とされるので、ギヤ比が大きく設定されている。このため、４輪駆動車１の中速走行域まで４輪駆動を継続させる場合には、後輪駆動用モータを非常に高回転させる必要がある。
【００８３】
しかし、誘導機は、低電圧駆動に適さず、車両の発進時（低速・高トルク時）の特性が充分であるとは必ずしも言えない。
【００８４】
また、永久磁石式同期機は、高速回転側において誘起電圧の発生を抑えるために、永久磁石の磁束を打ち消して界磁を弱める、いわゆる弱め界磁制御を行う必要があるが、回転数に限界がある。このため、永久磁石式同期機は、回転数範囲が大きい場合には、高速回転側のモータ効率が低下し、かつ温度上昇が大きくなり、必要な高回転域まで駆動できるとは必ずしも言えない。
【００８５】
これらに対して界磁巻線型同期機、特にルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機においては、低速回転側において大きなトルクを出力でき、高速回転側において、界磁電流を抑えることにより界磁磁束を小さくして誘起電圧を小さく抑え、必要な高回転域まで駆動できる。
【００８６】
すなわちルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機は、磁極鉄心を折曲げて作った複数の爪磁極を備え、極性の異なる爪磁極が周方向に交互に配置され、爪磁極の内周側の円筒部に界磁巻線が円筒状に巻かれている。このため、ルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機は基本的に多極にでき、かつ界磁巻線が遠心力に対して強いことから、高速回転に適し、かつ最高回転数の範囲を広げることができ、さらには界磁電流を任意に制御して弱め界磁制御を簡単にできる。
【００８７】
尚、界磁巻線型同期機としては、突極型回転子を備えたものもあるが、高速回転には適していない。
【００８８】
また、ルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機は、極性の異なる爪磁極の間に永久磁石を設けることにより、界磁を簡単に強めることができる。すなわちルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機では磁束の磁気回路として、磁束が回転子内部を通る磁気回路と、回転子と固定子との間の空隙を介して回転子から固定子に磁束が入り、固定子から空隙を介して回転子に磁束が戻る磁気回路を備えている。発進時には、界磁巻線に供給される界磁電流が大きく、前者の磁気回路が飽和するので、爪磁極の間に設けられた永久磁石の磁束は後者の磁気回路を多く通る。このため、固定子側に入る磁束が増加してトルクが増加する。一方、高速回転時には、界磁巻線に供給される電流が弱め界磁制御により減少し、前者の磁気回路の飽和が減少するので、後者の磁気回路を通る永久磁石の磁束が減少する。
【００８９】
このように、ルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機では、界磁電流が大きくなると後者の磁気回路を通る磁束量が増加し、界磁電流が小さくなると後者の磁気回路を通る磁束量が減少する動作が自動的に行われるので、低速側でのモータトルクの向上、高速側でのモータ効率の向上を実現できる。
【００９０】
そこで、本実施例では、４輪駆動車１の後輪駆動用のモータ１００として、ルンデル型回転子を備えた界磁巻線型同期機を適用し、モータ１００の回転数（モータ１００の動作点）に対して界磁電流を変化させて、発生する磁束を積極的に可変しているので、４輪駆動車１の電動駆動システムの最大電圧内においてモータ１００の動作点をモータ１００の許容電流範囲内で駆動できる。
【００９１】
また、４輪駆動車１の後輪駆動用のモータ１００は、前述のように、車体の床下のデファレンシャルギヤ６００の近傍に設置される。これにより、モータ１００は防水上、密閉型になり、かつ体格上の制限から水冷などの強制冷却が採用できず、外部放熱による自然冷却を採用しなければならない。このように、モータ１００はその設置環境から冷却に関して制約を受ける。このため、モータ１００では、機内における発熱を抑え、機内の温度上昇を抑える必要がある。
【００９２】
モータ１００は、前述のように密閉防水型のものであり、第１ハウジング１０１，第２ハウジング１０２，第３ハウジング１０３及びリアカバー１０４の順にそれらが軸方向に並置され、ボルトやネジなどの締結手段によって隣り合うもの同士が固定されることにより筐体が構成されている。
【００９３】
第１ハウジング１０１は第１フレーム１０１ａ及び第１ブラケット１０１ｂが一体に形成されることにより構成されている。第２ハウジング１０２は第２フレーム１０２ａ及び第２ブラケット１０２ｂが一体に形成されることにより構成されている。第３ハウジング１０３は第３フレーム１０３ａ及び第３ブラケット１０３ｂが一体に形成されることにより構成されている。
【００９４】
第１乃至第３フレーム１０１ａ，１０２ａ，１０３ａは、内周側が円形中空である筒状部材である。第１ブラケット１０１ｂは、第１フレーム１０１ａの軸方向一方側端部の開口部を塞ぎ、かつ軸方向に貫通する円形孔を中心部に有する環状板部材である。第２ブラケット１０２ｂは、第１フレーム１０１ａの軸方向他方側端部と第２フレーム１０２ａの軸方向一方側端部の開口部を塞ぎ、かつ軸方向に貫通する円形孔を中心部に有する環状板部材である。第３ブラケット１０３ｂは、第２フレーム１０２ａの軸方向他方側端部と第３フレーム１０３ａの軸方向一方側端部の開口部を塞ぎ、かつ軸方向に貫通する円形孔を中心部に有する環状板部材である。第３フレーム１０３ａの軸方向他方側端部の開口部はリアカバー１０４によって塞がれている。リアカバー１０４は、第３フレーム１０３ａの外径に沿って形作られた板状部材である。
【００９５】
第１フレーム１０１ａと第１ブラケット１０１ｂと第２ブラケット１０２ｂにより囲まれた部分にはモータ室１０５が形成されている。第２フレーム１０２ａと第２ブラケット１０２ｂと第３ブラケット１０３ｂにより囲まれた部分には電気供給室１０６が形成されている。第３フレーム１０３ａと第３ブラケット１０３ｂとリアカバー１０４により囲まれた部分にはセンサ室１０７が形成されている。各室は軸方向一方側端部（出力軸側）からモータ室１０５，電気供給室１０６，センサ室１０７の順にシャフト１２６に沿って軸方向に並置されている。隣り合う筐体部材同士はシール部材を介して（挟み込んで）結合されている。これにより、隣り合う筐体部材同士の結合部における気密性を高め、各室の密閉性を高めている。
【００９６】
尚、本実施例では、筐体内部を３つの部屋に分けた場合を例に挙げて説明するが、２つ又は１つであってもよい。すなわち電気供給室１０６とセンサ室１０７とを一つの部屋、又はモータ室１０５と電気供給室１０６とセンサ室１０７とを一つの部屋としてもよい。この場合、モータ１００に対して軸方向にインバータ装置２００を一体化する場合に有効である。
【００９７】
第１ブラケット１０１ｂの中心部には第１ベアリング１０８が設けられている。第２ブラケット１０２ｂの中心部には第２ベアリング１０９が設けられている。第１ベアリング１０８及び第２ベアリング１０８，１０９はシャフト１２６を回転可能に支持する。シャフト１２６は第１ブラケット１０１ｂ及び第２ブラケット１０２ｂよりも軸方向外側に延びている。
【００９８】
モータ室１０５の内部において、第１フレーム１０１ａの内周側にはステータ１１０が設けられている。ステータ１１０の内周側には空隙を介してロータ１２０が対向配置されている。
【００９９】
ステータ１１０は、回転磁界を発生する静止部位であり、磁気回路を構成するステータコア１１１と、このステータコア１１１に装着されて回転磁界を作り出すステータコイル１１２とを備えている。
【０１００】
ステータコア１１１は、複数枚の珪素鋼板を軸方向に積み重ね、これにより得られた円筒体の外周の数箇所にレーザ溶接を施し、複数枚の珪素鋼板を一体化した円筒状の磁性材であり、外周面が第１フレーム１０１ａの内周面に焼き嵌めなどにより嵌合されることにより、第１フレーム１０１ａに固定されている。ステータコア１１１の外周部は、筐体部材の厚みよりも筒壁の厚みが厚い円筒状のヨーク部（図示省略）になっている。ヨーク部の内周側には複数のティース部１１１ａがヨーク部と一体に形成されている。複数のティース部１１１ａは軸方向に連続して形成されたものであり、ヨーク部の内周表面から径方向内側に向って延び、かつ周方向に等間隔に配置されている。ステータコア１１１の内周部、かつ周方向に隣接するティース部１１１ａ間には複数のスロット１１１ｂが形成されている。複数のスロット１１１ｂは、ステータコア１１１の内周側に開口するように、ステータコア１１１の内周表面からステータコア１１１の径方向外側に向かって窪み、かつステータコア１１１の軸方向一方側端部からステータコア１１１の軸方向他方側端部に向かってステータコア１１１の内周部を貫通した細長い巻線収納部であり、複数のティース部１１１ａと同様に、周方向に等間隔に配置されている。
【０１０１】
ステータコイル１１２は、３相（ｕ相，ｖ相，ｗ相）の相コイルがスター結線されることにより構成されている。スター結線は、中性点が形成されるように、各相コイルの一端同士を接続するようにした結線方式である。ステータコイル１１２の結線方式としてはデルタ結線を用いてもよい。デルタ結線は、１つの相コイルの２つの端の一方に他の１つの相コイルの一端を、その他方に他のもう１つの相コイルの一端をそれぞれ接続するようにした結線方式である。
【０１０２】
各相コイルは、各スロット１１１ｂに収納された各相の複数のコイル導体１１３（単位コイル）が電気的に接続されることにより構成されている。コイル導体１１３は、ロータ１２０の磁極ピッチに対応して離間する２つのスロット１１１ｂに、いくつかのスロット１１１ｂを跨いで収納されたセグメント導体であり、外周表面にエナメル絶縁が施された１つの連続する銅線（導体の端の一方から他方に至るまで無端状態で形成された銅線）である。スロット１１１ｂのそれぞれには、上下方向（深さ方向又はステータコア１１１の径方向）に対して２つのコイル導体１１３が収納されている。すなわち本実施例では２層巻を採用し、ステータコイル１１２を構成している。
【０１０３】
本実施例では、コイル導体１１３として、導体が延びる方向（導体の軸方向又は長手方向）の断面形状或いは導体の切断面形状が矩形の平角線から形成したセグメント導体を用いる場合を例に挙げて説明する。コイル導体１１３としては、導体が延びる方向（導体の軸方向又は長手方向）の断面形状或いは導体の切断面形状が、楕円形、或いは丸線を２方向から挟みこんで潰し、断面の一部を平らにした形状などのように、矩形に類似した他の形状をなすセグメント導体を用いてもよい。本実施例では、コイル導体１１３として、平角線を用いることにより、スロット１１１ｂの軸方向の断面積に占めるコイル導体１１３の導体が延びる方向の断面積の割合（占積率）を大きくしている。
【０１０４】
尚、これ以降、本実施例では、コイル導体１１３の導体が延びる方向（導体の軸方向又は長手方向）の断面或いは導体の切断面を単に断面と記述する。
【０１０５】
また、上述以外のコイル導体１１３の構成、及びコイル導体１１３同士の接合方法などに関する詳細な説明は、図４乃至図７を用いて後述する。
【０１０６】
ロータ１２０はステータ１１０との磁気的作用により回転する。本実施例では、ロータ１２０がタンデムにより構成されている。ここで、タンデムとは、同一のシャフト（回転出力軸）１２６上に複数の磁極鉄心を軸方向に並置したものをいう。本実施例では、第１及び第２磁極鉄心の２つの鉄心が軸方向に並置され、タンデム式のロータ１２０を構成している。
【０１０７】
第１磁極鉄心（第２磁極鉄心）は、第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ），第１界磁コイル１２３ａ（第２界磁コイル１２３ｂ）及び第１永久磁石１２５ａ（第２永久磁石１２５ｂ）から構成されている。第１及び第２磁極鉄心は、同極性の爪形磁極鉄心同士が接して配置されるように、例えば第１磁極鉄心においてＮ極側となる第１爪形磁極鉄心１２２ａと、第２磁極鉄心においてＮ極側となる第２爪形磁極鉄心１２１ｂとが接して並置されるように、シャフト１２６の外周上に嵌合されている。
【０１０８】
第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ）は軸方向に対向しており、それぞれ、磁極鉄心の円筒部から径方向外側に向かって延びて磁極鉄心の対向方向に折れ曲がり、かつ磁極鉄心の対向方向に向かって延びた複数の爪部を備えている。第１及び第２磁極鉄心のそれぞれは１２個の爪部（６個のＮ極側の爪部，６個のＳ極側の爪部）を備えている。すなわち本実施例では、ロータ１２０の磁極数が１２極である。爪部は、外周表面形状が、根元から先端に向かうにしたがって周方向の幅が徐々に小さくなる台形状或いは三角形状に、周方向（側）面形状が、根元から先端に向かうにしたがって径方向の厚みが（根元から先端に向かうにしたがって爪部の外周側に対する爪部の内周側の相対的な径方向の距離が）徐々に小さくなる直角三角形状にそれぞれなっている。第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ）が軸方向に対向することにより、それぞれの爪部は周方向に交互に配置される。すなわち極性の異なる爪部が周方向に交互に配置される。
【０１０９】
第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ）の２つの軸方向に並置された円筒部の外周側と、第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ）の周方向に並んだ複数の爪部の内周側との間に形成された領域には第１ボビン１２４ａ（第２ボビン１２４ｂ）が装着されている。第１及び第２ボビン１２４ａ，１２４ｂは、電気的な絶縁性を有する部材から形成されたもの、例えば絶縁樹脂成型品である。第１ボビン１２４ａ（第２ボビン１２４ｂ）には、丸線を周方向に複数回巻いて構成した第１界磁コイル１２３ａ（第２界磁コイル１２３ｂ）が巻装されている。
【０１１０】
第１界磁コイル１２３ａ（第２界磁コイル１２３ｂ）が界磁電流によって励磁されることにより、第１爪形磁極鉄心１２１ａ（第２爪形磁極鉄心１２２ｂ）の爪部はＳ極に、第１爪形磁極鉄心１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ）の爪部はＮ極にそれぞれ磁化される。
【０１１１】
第１爪形磁極鉄心１２１ａ，１２２ａ（第２爪形磁極鉄心１２１ｂ，１２２ｂ）の周方向に隣接する爪部の間のそれぞれには第１永久磁石１２５ａ（第２永久磁石１２５ｂ）が挟持されている。第１及び第２永久磁石１２５ａ，１２５ｂは、爪形磁極鉄心の爪部の周方向（側）面と対向する方向（周方向）に磁束を発生するように、かつ爪形磁極鉄心の爪部の周方向（側）面と対向する面の極性が、周方向に対向する爪形磁極鉄心の爪部と同じ極性になるように着磁されている。
【０１１２】
尚、本実施例では、第１及び第２磁極鉄心の磁極中心を揃えているが、磁極鉄心の並置数（タンデム数）或いはステータコア１１１のスロット１１１ｂの幅方向に配列されるコイル導体１１３の数に応じて互いの磁極中心をずらしてもよい。例えば本実施例では、磁極鉄心の並置数が２であるので、第１及び第２磁極鉄心の磁極中心をずらす場合はその角度を電気角で３０度（機械角で５度）に設定すればよい。このように、第１及び第２磁極鉄心の磁極中心をずらすことにより、トルクリプルを低減でき、延いては振動及び騒音を低減できる。
【０１１３】
第１及び第２界磁コイル１２３ａ，１２３ｂは、電気供給室１０６に配置された１対のスリップリング１３０に電気的に接続されている。スリップリング１３０は、導電性を有する環状部材であり、第２ベアリング１０９よりも電気供給室１０６側に延びたシャフト延出部１２６ａの外周面上に設けられている。１対のスリップリング１３０の外周表面上には１対のブラシ１３１が摺動接触している。ブラシ１３１の一方は電圧調整器に電気的に接続されており、電圧調整器によって制御された界磁電流の供給を受けている。ブラシ１３１の一方に供給された界磁電流はスリップリング１３０を介して第１及び第２界磁コイル１２３ａ，１２３ｂに供給され、第１及び第２界磁コイル１２３ａ，１２３ｂを励磁する。これにより、第１爪形磁極鉄心１２１ａ及び第２爪形磁極鉄心１２２ｂの爪部はＳ極に、第１爪形磁極鉄心１２２ａ及び第２爪形磁極鉄心１２１ｂの爪部はＮ極にそれぞれ磁化される。
【０１１４】
１対のブラシ１３１はブラシホルダ１３２によって保持され、対応するスリップリング１３０に摺動接触するように、対応するスリップリング１３０の外周表面上に弾性力によって押圧されている。
【０１１５】
センサ室１０７の内部には、ロータ１２０の磁極位置を検出するためのレゾルバ１４０が収納されている。レゾルバ１４０は、レゾルバステータ１４１、及びレゾルバステータ１４１の内周側に機械的空隙を介して対向配置されたレゾルバロータ１４２から構成されたものであり、レゾルバロータ１４２の回転による磁気的変化をレゾルバステータ１４１において検知し、それに応じた信号をレゾルバステータ１４１からモータ制御装置７２０に出力している。
【０１１６】
レゾルバステータ１４１は第３フレーム１０３ａの内周面に固定されている。レゾルバロータ１４２はシャフト延出部１２６ｂの外周面上に嵌合され、レゾルバステータ１４１の内周側と対向している。シャフト延出部１２６ｂは、シャフト延出部１２６ａよりも軸方向外側に延びた部位であり、クラッチ５００を介してデファレンシャルギヤ６００に機械的に接続されるシャフト１２６の出力端１２６ｃ側とは反対側の端部にあたる。これにより、レゾルバロータ１４２はロータ１２０と共に回転する。
【０１１７】
レゾルバ１４０の基準は、第１爪形磁極鉄心と第２爪形磁極鉄心との磁気的中心に合うように設定してもよいし、第１爪形磁極鉄心によって発生する誘起電圧の波形と第２爪形磁極鉄心によって発生する誘起電圧の波形とを合成した合成誘起電圧波形に合わせて設定してもよい。リアカバー１０４を取り外すことにより、レゾルバステータ１４１の位置調整は容易に行える。
【０１１８】
尚、本実施例では、レゾルバ１４０を磁極位置検出装置として用いる場合を例に挙げて説明する。磁極位置検出装置としては、永久磁石と、この磁束を検知するためのホール素子などの磁気感応素子から構成されたものを用いてもよい。この場合、モータのロータと共に永久磁石を回転させ、その永久磁石の周囲に３相分のホール素子を電気的で１２０度の間隔をもつように配置する。
【０１１９】
次に、図４乃至図７を用いて、ステータコイル１１２の構成を詳細に説明する。
【０１２０】
ステータコイル１１２は、前述のように、ステータコア１１１に設けられた複数のスロット１１１ｂに複数のコイル導体１１３が装着され、複数のコイル導体１１３が電気的に接続されることにより構成されている。
【０１２１】
コイル導体１１３は、１本の連続した直線状の平角線１１６（図５（Ａ）参照）に対して、３回の成形工程による成形（図５（Ｂ）乃至（Ｄ））が順次施され、最終的には、図５（Ｄ）に示すように、末広がり状に成形されたセグメント導体である。成形工程は、図５（Ａ）乃至（Ｃ）のスロット挿入前成形と、図５（Ｄ）のスロット挿入後成形に分けられる。
【０１２２】
スロット挿入前成形の工程では、まず、図５（Ａ）に示すように、平角状の線材を所定の長さで切断することにより得られた１つの直線状の平角導体１１６の先端部（コイル導体１１３の両先端部の接合部に対応する部分）１１６ｅ，１１６ｆのエナメル絶縁被覆を機械的に剥がす。
【０１２３】
その後、平角導体１１６の中心軸と平行な四面のうち、面積の小さい二面１１６ａを長手方向に二分する線分１１６ｂを軸とし、線分１１６ｂの一方側の直線部１１６ｃと線分１１６ｂの他方側の直線部１１６ｄが平行に並置されて同じ方向に延びるように平角導体１１６を折曲げる。すなわち平角導体１１６の面積の大きい二面の一方を設置面として平角導体１１６を平面上に置き、平角導体１１６の設置面に沿って平角導体１１６を長手方向の途中で２つに折曲げる。線分１１６ｂは、平角導体１１６の長手方向中央よりも長手方向一方側に片寄っている。
【０１２４】
尚、平角導体１１６は、その軸方向の矩形断面における短手方向の幅（最大幅）が、スロット１１１ｂの開口部の幅（ステータコア１１１の周方向における最大幅）よりも大きい。
【０１２５】
以上の成形工程により、図５（Ｂ）に示すように、Ｕ字状の第１成形導体１１７が形成される。第１成形導体１１７は辺部１１７ａ，１１７ｂ及び折返し部１１７ｃから構成されている。
【０１２６】
辺部１１７ａ，１１７ｂは、同一平面上に平行に並置されて同じ方向に延びる直線部分であり、エナメル絶縁被覆が剥がされた先端部１１７ｈ，１１７ｉを、折返部１１７ｃ側とは反対側の端部に有する。ここで、本実施例では、ステータコア１１１の軸方向端部において、コイル導体１１３の２つの先端部の軸方向の配置位置を等しくするために、辺部１１７ｂの長さを辺部１１７ａの長さよりも長くし、この後の成形による辺部の長さの変化に対応させている。
【０１２７】
折返し部１１７ｃは、辺部１１７ａ，１１７ｂの一方側（先端部１１７ｈ，１１７ｉ側とは反対側）端部の間を繋ぐＵ字部分であり、辺部１１７ａ，１１７ｂの一方の一方側端部から延び、途中で１８０度方向転換するように折返し、辺部１１７ａ，１１７ｂの他方の一方側端部に至っている。
【０１２８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、第１成形導体１１７の辺部１１７ａの中心軸に平行な四面のうち、面積の大きい二面を折返部１１７ｃ側端部において長手方向に分ける２つの線分１１７ｄ，１１７ｅを軸として辺部１１７ａが折曲げられ、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチと同じ寸法の間隔が辺部１１７ａ，１１７ｂの間に形成されるように、かつスロット１１１ｂの径（深さ）方向の寸法（スロット１１１ｂの内部におけるコイル導体１１３の上下層の配置）に基づく段差が辺部１１７ａ，１１７ｂの間に形成されるように、辺部１１７ａを辺部１１７ｂから離れる方向に広げる。すなわち辺部１１７ｂを固定し、辺部１１７ａが紙面奥側に移動するように辺部１１７ａを引っ張る。
【０１２９】
以上の成形工程により、図５（Ｃ）に示すように、Ｕ字状の第２成形導体１１８が形成される。第２成形導体１１８は辺部１１８ａ，１１８ｂ及び渡り部１１８ｃから構成されている。
【０１３０】
辺部１１８ａ，１１８ｂは、スロット１１１ｂの径（深さ）方向の寸法に基づく段差が形成された状態において平行に並設されて同じ方向に延びる直線部分であり、エナメル絶縁被覆が剥がされた先端部１１８ｇ，１１８ｈを、渡り部１１８ｃ側とは反対側の端部に有する。
【０１３１】
渡り部１１８ｃは、辺部１１８ａ，１１８ｂの一方側（先端部１１８ｇ，１１８ｈ側とは反対側）端部に設けられ、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチに相当する間隔が辺部１１８ａ，１１８ｂの間に形成されるように辺部１１８ａ，１１８ｂの一方から他方に向かって渡り、辺部１１８ａ，１１８ｂの一方側端部の間を繋ぐ直角三角形状部分であり、渡り辺部１１８ｄ，１１８ｅ及び折返し部１１８ｆから構成されている。
【０１３２】
渡り辺部１１８ｄは、辺部１１８ａの一方側（先端部１１８ｇ側とは反対側）端部から先端部１１８ｇ側とは反対側の方向に直線状に延びる直線部分である。渡り辺部１１８ｅは、辺部１１８ｂの一方側（先端部１１８ｈ側とは反対側）端部から先端部１１８ｈ側とは反対側の方向に延びながら渡り方向に延びる傾斜部分である。折返し部１１８ｆは、渡り辺部１１８ｄ，１１８ｅの延びる方向を、渡り辺部１１８ｄ，１１８ｅの一方から他方に転換させるように、渡り辺部１１８ｄ，１１８ｅの辺部１１８ａ，１１８ｂ側とは反対側端部間を繋ぐＵ字部分であり、渡り辺部１１８ｄ，１１８ｅの辺部１１８ａ，１１８ｂ側とは反対側端部間を、辺部１１８ａ，１１８ｂの間に形成された段差が付く方向に延びている。
【０１３３】
次に、スロット挿入後成形の工程の前にスロット挿入工程を実施し、離間する２つのスロット１１１ｂに第２成形導体１１８を装着する。離間する２つのスロット１１１ｂに対して第２成形導体１１８は、ステータコア１１１の軸方向一方側（シャフト１２６の出力端側（フロント側）とは反対側（リア側））端部から、いくつかのスロット１１１ｂを跨ぐように、先端部１１８ｇ，１１８ｈ側が挿入される。この時、辺部１１８ａ，１１８ｂの一方（本実施例では辺部１１８ｂ）はスロット１１１ｂの上層（スロットの深さ方向底部側）に挿入され、辺部１１８ａ，１１８ｂの他方（本実施例では辺部１１８ａ）はスロット１１１ｂの下層（スロットの深さ方向開放（開口）側）に挿入される。第２成形導体１１８の挿入にあたっては、導体の断面の長手方向がスロット１１１ｂの深さ方向になるように挿入する。
【０１３４】
以上の挿入工程により、離間する２つのスロットには順次、第２成形導体１１８が挿着される。挿入工程が完了すると、ステータコア１１１の軸方向一方側端部（第２成形導体１１８の挿入側端部）には複数の渡り部１１８ｃが配置され、環状の成形配列体が形成される。また、ステータコア１１１の軸方向他方側端部（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側端部）には、先端部１１８ｇ，１１８ｈを含む、複数の辺部１１８ａ，１１８ｂの開放端部がスロット１１１ｂから軸方向に突出して配置され、環状の突起配列体が形成される。
【０１３５】
尚、本実施例では、回転磁極数を１２，スロット数を３６としているので、回転磁極ピッチは３スロットに相当する。このため、離間する２つのスロット１１１ｂの一方の上層に対して第２成形導体１１８の辺部１１８ｂが挿入されると、第２成形導体１１８の辺部１１８ａは、離間する２つのスロット１１１ｂの一方から３つ目のスロット１１１ｂの下層に挿入される。
【０１３６】
回転磁極数とスロット数との組み合わせとしては１２極７２スロットなどもある。この場合、回転磁極ピッチは６スロットに相当する。
【０１３７】
次に、図５（Ｄ）に示すように、スロット挿入後成形の工程を実施する。スロット挿入後成形の工程では、離間する２つのスロット１１１ｂに挿入された第２成形導体１１８の辺部１１８ａ，１１８ｂの開放端部を、その折曲げ方向が渡り部１１８ｃの渡り方向とは逆方向になるように、かつその先端部分（先端部１１８ｇ，１１８ｈ）の延びる方向が第２成形導体１１８のステータコア１１１に対する挿入方向（軸方向）になるように、互いに離れる方向に広げ、２つの軸で折曲げる。ここで、折曲げの軸は、図５（Ｂ）に示すように、第１成形導体１１７の辺部１１７ａ，１１７ｂの軸に平行な四面のうち、面積の大きい二面を先端部１１７ｈ，１１７ｉ側端部において長手方向に分ける２つの線分１１７ｆ，１１７ｇとしている。
【０１３８】
以上の成形工程により、図５（Ｄ）及び図６に示すように、コイル導体１１３が形成される。コイル導体１１３は辺部１１３ａ，１１３ｂ、渡り側コイル端部１１３ｃ、及び接合側コイル端部１１３ｄから構成されている。
【０１３９】
辺部１１３ａは、離間する２つのスロット１１１ｂの一方に収納されてその上層（スロットの深さ方向底部側）に配置された直線部分である。辺部１１３ｂは、離間する２つのスロット１１１ｂの他方に収納されてその下層（スロットの深さ方向開放（開口）側）に配置された直線部分である。
【０１４０】
渡り側コイル端部１１３ｃは、ステータコア１１１の軸方向一方側（スロット１１１ｂに対する第２成形導体１１８の挿入側）端部に配置され、辺部１１３ａ，１１３ｂの一方側（接合側コイル端部１１３ｄ側とは反対側）端部に設けられてスロット１１１ｂから導出され、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチに相当する距離を、辺部１１３ａ，１１３ｂの一方から他方に向かって渡り、辺部１１３ａ，１１３ｂの一方側端部の間を繋ぐ直角三角形状部分であり、渡り辺部（導出部）１１３ｅ，１１３ｆ及び折返し部１１３ｇから構成されている。
【０１４１】
渡り側コイル端部１１３ｃに対して接合側コイル端部１１３ｄは、ステータコア１１１の軸方向他方側（スロット１１１ｂに対する第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）端部に配置され、辺部１１３ａ，１１３ｂの他方側（渡り側コイル端部１１３ｃ側とは反対側）端部に設けられてスロット１１１ｂから導出され、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り方向とは反対方向に延び、かつこれと同様に延びる他のコイル導体１１３の接合側コイル端部１１３ｄと接合される部分であり、渡り辺部（導出部）１１３ｈ，１１３ｉ及び接合部１１３ｊ，１１３ｋから構成されている。
【０１４２】
渡り辺部１１３ｅは、辺部１１３ａの一方側（接合部１１３ｊ側とは反対側）端部から先端部１１８ｇ側とは反対側の方向に直線状に延びる直線部分である。渡り辺部１１３ｆは、辺部１１３ｂの一方側（接合部１１３ｋ側とは反対側）端部から接合部１１３ｋ側とは反対側の方向（ステータコア１１１から軸方向に離れる方向）に延びながら渡り方向に延びる傾斜部分である。折返し部１１３ｇは、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの延びる方向を、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの一方から他方に転換（変位）させるように、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの辺部１１３ａ，１１３ｂ側とは反対側端部の間を繋ぐＵ字部分であり、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの辺部１１３ａ，１１３ｂ側とは反対側端部の間を、辺部１１３ａ，１１３ｂの間に形成された段差（スロットの深さ方向の上下層の段差）が付く方向に延びている。
【０１４３】
ここで、渡り側コイル端部１１３ｃは、図４に示すように、ステータコア１１１の軸方向一方側（スロット１１１ｂに対する第２成形導体１１８の挿入側）端部の端面に対する渡り辺部１１３ｅの渡り方向側の開き角度θ１（機械角）が、同じステータコア１１１の端部の端面に対する渡り辺部１１３ｆの渡り方向側の開き角度θ２（機械角）よりも大きくなるように形成されている。本実施例では、θ１は９０度になる。θ２はθ１よりも小さくなり、４５度よりも小さくなる。
【０１４４】
また、渡り側コイル端部１１３ｃは、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの角度θ１，θ２の関係から、図４に示すように、辺部１１３ｂの一方側（接合部１１３ｋ側とは反対側）端部から折返し部１１３ｇに至る渡り辺部１１３ｆの長さが、辺部１１３ａの一方側（接合部１１３ｊ側とは反対側）端部から折返し部１１３ｇに至る渡り辺部１１３ｅの長さよりも大きくなるように形成されている。
【０１４５】
また、渡り側コイル端部１１３ｃは、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの角度θ１，θ２の関係から、図６に示すように、ステータコア１１１の周方向（渡り側コイル端部１１３ｃの渡り方向）における折返し部１１３ｇの配置位置が、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチの中間位置よりも辺部１１３ａ側に片寄り、辺部１１３ａの延長線上になるように形成されている。
【０１４６】
渡り辺部１１３ｈは、辺部１１３ａの他方側（折返し部１１３ｇ側とは反対側）端部か折返し部１１３ｇ側とは反対側の方向（ステータコア１１１から軸方向に離れる方向）に延びながら、渡り辺部１１３ｅから渡り辺部１１３ｆに向かう渡り方向とは逆の方向に延びる傾斜部分である。接合部１１３ｊは、渡り辺部１１３ｈの辺部１１３ａ側とは反対側の先端部に形成され、他のスロット１１１ｂに収納された他のコイル導体１１３の上層に配置された辺部１１３ｂから延びる傾斜部分の先端の接合部１１３ｋと重なり合った状態で接合部１１３ｋと接合される部分である。
【０１４７】
渡り辺部１１３ｉは、辺部１１３ｂの他方側（折返し部１１３ｇ側とは反対側）端部か折返し部１１３ｇ側とは反対側の方向（ステータコア１１１から軸方向に離れる方向）に延びながら、渡り辺部１１３ｆから渡り辺部１１３ｅに向かう渡り方向とは逆の方向に延びる傾斜部分である。接合部１１３ｋは、渡り辺部１１３ｉの辺部１１３ｂ側とは反対側の先端部に形成され、他のスロット１１１ｂに収納された他のコイル導体１１３の下層に配置された辺部１１３ａから延びる傾斜部分の先端の接合部１１３ｊと重なり合った状態で接合部１１３ｊと接合される部分である。
【０１４８】
接合部１１３ｊ，１１３ｋの重なり合う方向は、辺部１１３ａ，１１３ｂの間に形成された段差（スロットの深さ方向の上下層の段差であり、ステータコア１１１の径方向の段差）が付く方向と同じである。
【０１４９】
以上の成形工程により、ステータコア１１１の軸方向他方側端部（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側端部）には、２つのコイル導体１１３の一方の接合部１１３ｊ（例えば図６の左端のスロット１１１ｂから右側に４番目のスロット１１１ｂの下層に配置されたコイル導体１１３の辺部１１３ａから延びる渡り辺部１１３ｈの先端部）と、２つのコイル導体１１３の他方の接合部１１３ｋ（例えば図６の左端のスロット１１１ｂから右側に７番目のスロット１１１ｂの上層に配置されたコイル導体１１３の辺部１１３ｂから延びる渡り辺部１１３ｉの先端部）との被接合体が複数形成される。この時、複数の被接合体は、接合部１１３ｊ，１１３ｋの渡り方向（ステータコア１１１の周方向）における位置が一致し、かつ接合部１１３ｊ，１１３ｋが、辺部１１３ａ，１１３ｂの間に形成された段差の方向に重なり合った状態で、接合部１１３ｊ，１１３ｋの渡り方向（ステータコア１１１の周方向）に配列されている。これにより、ステータコア１１１の軸方向他方側端部（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側端部）には複数の被接合体によって環状の突起配列体が形成される。
【０１５０】
渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間は、図６に示すように、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間よりも大きい。渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｈの間の隙間は、図６に示すように、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｉの間の隙間と大きさが等しい。また、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｈの間の隙間は、及び渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｉの間の隙間は、図６に示すように、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間（最大）より小さく、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間（最小）より大きい。
【０１５１】
渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間には、図示省略したが、絶縁部材が挟み困れている。
【０１５２】
接合部１１３ｊ，１１３ｋの被接合体は、図６に示すように、ステータコア１１１の周方向（渡り側コイル端部１１３ｃの渡り方向）における配置位置が、折返し部１１３ｇの配置位置と異なっており、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチの中間位置にある。
【０１５３】
接合部１１３ｊ，１１３ｋは抵抗ろう付接合方法により接合される。これにより、各相の相コイルを構成するコイル導体１１３同士が電気的に直列に接続される。各相コイルの中性点側端部には、コイル導体１１３と同じ平角線からなる中性線（図示省略）がコイル導体１１３同士の接合と同様の方法により接合されている。各相コイルの中性点側端部側とは反対側端部には、コイル導体１１３と同じ平角線からなる口出線（図示省略）がコイル導体１１３同士の接合と同様の方法により接合されている。これらにより、セグメント導体による分布２層波巻によるステータコイル１１２を構成でき、かつ口出線を介してインバータ装置４００のパワーモジュール４１０（電力変換回路）にステータコイル１１２を電気的に接続できる。
【０１５４】
中性線は、コイル導体１１３と共に、ステータコア１１１の軸方向一方側（第２成形導体１１８の挿入側）部端からスロット１１１ｂに挿入され、ステータコア１１１の軸方向他方側（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）端部において、各相コイルの中性点側端部にあたるコイル導体の接合部と接合されている。
【０１５５】
口出線は、ステータコア１１１の軸方向他方側（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）端部において、各相コイルの中性点側とは反対側端部にあたるコイル導体の接合部と接合され、スロット１１１ｂを介してステータコア１１１の軸方向他方側（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）端部からステータコア１１１の軸方向一方側（第２成形導体１１８の挿入側）端部に引き出されている。
【０１５６】
尚、本実施例では、接合部１１３ｊ，１１３ｋの接合に抵抗ろう付接合方法を採用した場合を例に挙げて説明したが、ＴＩＧ溶接や銀ろう付など、他の接合方法を採用してもよい。
【０１５７】
また、本実施例では、図示省略したが、スロット１１１ｂとコイル導体１１３との間には、ステータコア１１１とステータコイル１１２との間を電気的に絶縁するためのスロット絶縁紙が設けられている。スロット絶縁紙は、スロット１１１ｂにコイル導体１１３を挿着する前にスロット１１ｂに挿着される。
【０１５８】
また、本実施例では、ステータコア１１１の軸方向一方側（第２成形導体１１８の挿入側）部端において、渡り辺部１１３ｅに対して渡り辺部１１３ｆを、スロット１１１ｂの深さ方向底部側（ステータコア１１１の外径側或いは外側）に配置した場合を例に挙げて説明したが、スロット１１１ｂの深さ方向開放（開口）側（ステータコア１１１の内径側或いは内側）に配置してもよい。
【０１５９】
さらに、前述したステータ１１０の構成は、車載補機用発電機９のステータや駆動専用発電機２００のステータ２１０にも適用できる。
【０１６０】
本実施例によれば、閉塞端である渡り側コイル端部１１３ｃ、及び開放端である接合側コイル端部１１３ｄを備えた複数のコイル導体１１３を、無端状態の平角導体１１６、すなわち連続する１つの平角導体１１６から成形したので、ステータコア１１１の軸方向端部の一方から複数のコイル導体１１３を、離間する２つのスロット１１１ｂに挿着し、ステータコア１１１の軸方向端部の他方において複数のコイル導体１１３を接合することによりステータコイル１１２を構成でき、ステータコアの軸方向端部の両方から複数のコイル導体（ハーフコイル導体）を複数のスロットに挿着し、ステータコアの軸方向端部の両方において複数のコイル導体を接合することによりステータコイルを構成するものに比べて、ステータコア１１１に対する巻線作業の工数を少なくできる。これにより、本実施例によれば、巻線の作業性を向上できる。
【０１６１】
しかも、本実施例によれば、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｅの渡り方向側の開き角度θ１を、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｆの渡り方向側の開き角度θ２よりも大きくしたので、ステータコア１１１に対する巻線作業時、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ側のステータコア１１１に対する点接触をし難くできる。
【０１６２】
具体的には、渡り辺部１１３ｅを直線状とし、θ１を、４５度より小さい角度θ２よりも大きい９０度としたので、渡り辺部１１３ｅと辺部１１３ａとの間に曲げ（捻り）が形成されず、離間する２つのスロット１１１ｂにコイル導体１１３を挿着した時、及び図７に示すように、接合側コイル端部１１３ｄ側の成形によって、辺部１１３ａが接合側コイル端部１１３ｄ側（矢印の方向）に引っ張られた時、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ側のステータコア１１１に対する点接触を回避できる。これにより、本実施例によれば、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ側のステータコア１１１に対する点接触によって、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ側に生じる絶縁皮膜の損傷（絶縁不良）を低減できる。
【０１６３】
さらには、本実施例によれば、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ側のステータコア１１１に対する点接触の管理を省略できるので、ステータコア１１１に対するコイル導体１１３の点接触の管理を、図７に示すように、渡り側コイル端部１１３ｃ側の点線枠で囲った箇所において、ステータコア１１１の外周側（スロット１１１ｂの深さ方向底部側（上層側））から、渡り辺部１１３ｆと辺部１１３ｂとの間の曲げ（捻り）のステータコア１１１に対する点接触についてのみ行えばよく、ステータコア１１１に対するコイル導体１１３の点接触の管理をし易くできる。これにより、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｆと辺部１１３ｂとの間の曲げ（捻り）のステータコア１１１に対する点接触の回避にあたって、上記点接触の管理により、ステータコア１１１に対する巻線の作業性を低下させることがない。
【０１６４】
以上のことから、本実施例によれば、ステータコア１１１に対する巻線の作業を向上させながら、ステータコイル１１２の絶縁性能を向上させることができ、モータ１００の製作性及び信頼性の向上を両立できる。
【０１６５】
また、本実施例によれば、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する開き角度が大きい渡り辺部１１３ｅをステータコア１１１の内径側（スロット１１１ｂの深さ方向開放（開口）側（下層））に配置したので、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間を、ステータコア１１１の外径側（スロット１１１ｂの深さ方向開放底部側（上層））に配置した渡り辺部１１３ｆの渡り方向に隣接するもの同士の間の隙間よりも大きくできる。具体的には渡り辺部１１３ｅの開き角度が９０度であることから、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間は最大に設定されている。これにより、本実施例によれば、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間は、コイル導体１１３の渡り側コイル端部１１３ｃの高さ（軸方向における、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面から折返し部１１３ｇのステータコア１１１側とは反対側に最も突出している部分の先端までの長さ）に依存されない。従って、本実施例によれば、ステータコア１１１の外径側に配置した渡り辺部１１３ｆの渡り方向に隣接するもの同士の間の隙間を規定して渡り側コイル端部１１３ｃの高さを管理できるので、渡り側コイル端部１１３ｃの高さの管理がし易くなり、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間を規定して渡り側コイル端部１１３ｃの高さ管理する場合と比べて、コイル導体１１３の品質を向上できる。このように、コイル導体１１３の品質を向上できる本実施例によれば、コイル導体１１３の曲げ（捻り）をステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に近接させて、渡り側コイル端部１１３ｃの高さを短くしても、ステータコア１１１に対するコイル導体１１３の曲げ（捻り）の点接触を確実に回避でき、その点接触によるコイル導体１１３の絶縁皮膜の損傷（絶縁不良）を低減できる。
【０１６６】
また、本実施例によれば、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間に絶縁部材を挟み込んだり、或いはコーティングしたりして、使用電圧に対する絶縁耐力を向上しているので、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間をさらに小さくでき、渡り側コイル端部１１３ｃの高さをさらに短くできる。
【０１６７】
また、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅを直線状にしているので、ステータコイル１１２の発熱を低減することができる。すなわち成形によりコイル導体１１３に曲げ（捻り）が生じると、当該部分は他の部分よりも伸びて断面積が小さくなるので、他の部分よりも抵抗が増加し、他の部分よりも発熱が増加する。しかし、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅと辺部１１３ａとの間に曲げ（捻り）が無い分、ステータコイル１１２の発熱を低減できる。
【０１６８】
また、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｆをステータコア１１１の外径側（スロット１１１ｂの深さ方向開放底部側（上層））に配置しているので、辺部１１３ｂと渡り辺部１１３ｆｅとの間の曲げ（捻り）、すなわち他の部分よりも抵抗が大きく発熱が大きい部分を、放熱性の良いアルミ製の第１ハウジング１０１に近接させることができ、当該部分から発生する熱を効率良く第１ハウジング１０１に熱伝達してモータ１００の外部に放熱できる。従って、本実施例によれば、ステータコイル１１２の冷却性能を向上し、モータ１００の機内温度上昇を低減できる。
【０１６９】
尚、ロータ１２０に冷却ファンが設けられている場合には、ステータコア１１１の内径側（スロット１１１ｂの深さ方向開放（開口）側（下層））に渡り辺部１１３ｆを配置することにより、辺部１１３ｂと渡り辺部１１３ｆとの間の曲げ（捻り）を、比較的温度の低い冷却風により効率良く冷却できる。
【０１７０】
また、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅを直線状とし、渡り辺部１１３ｆ側のみに曲げ（捻り）を設けたので、コイル導体１１３の成形構造を複雑な立体構造ではない単純構造にできる。これにより、本実施例によれば、コイル導体１１３の成形に用いられる金型も単純な構造にできると共に、コイル導体１１３の成形に必要な工数を減らせる。従って、本実施例によれば、モータ１００の製作費を低減できると共に、モータ１００の製造作業を容易にできる。
【０１７１】
また、本実施例によれば、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｅの開き角度を渡り辺部１１３ｆよりも大きい９０度とし、渡り辺部１１３ｅを直線状としたので、接合側コイル端部１１３ｄ側を成形する際、辺部１１３ａを接合側コイル端部１１３ｄ側に引き込むことができ、辺部１１３ａと渡り辺部１１３ｈとの間に形成される曲げ（捻り）をステータコア１１１の軸方向他方側端部の端面から遠ざけることができる。これにより、本実施例によれば、辺部１１３ａと渡り辺部１１３ｈとの間に形成される曲げ（捻り）とステータコア１１１との間の点接触を確実に回避でき、当該曲げ（捻り）部分の点接触によるコイル導体１１３の絶縁皮膜の損傷（絶縁不良）を低減できる。
【０１７２】
また、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅを直線状とし、渡り辺部１１３ｆ側のみに曲げ（捻り）を設けたので、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆ側に設けられる曲げ（捻り）の軸方向位置のばらつきを解消できる。これにより、本実施例によれば、渡り側コイル端部１１３ｃの高さ（軸方向における、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面から折返し部１１３ｇのステータコア１１１側とは反対側に最も突出している部分の先端までの長さ）のばらつきを解消できる。従って、本実施例によれば、渡り側コイル端部１１３ｃの高さのばらつきを解消した分だけ、渡り側コイル端部１１３ｃの高さをさらに短くできる。
【０１７３】
また、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅを直線状とし、渡り辺部１１３ｆ側のみに曲げ（捻り）を設けたので、折返し部１１３ｇを挟んでその両側の導体形状を異ならせることできる。これにより、本実施例によれば、第２成形導体１１８を、離間する２つのスロット１１１ｂに挿入する時、挿入される第２成形導体１１８の辺部と、挿入先のスロット１１１ｂとの間の関係の合否確認がし易くなり、離間する２つのスロット１１１ｂに対する第２成形導体１１８の挿入間違いを低減できる。
【０１７４】
また、本実施例によれば、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｅの渡り方向側の開き角度θ１を、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｆの渡り方向側の開き角度θ２よりも大きい、９０度としたので、ステータコア１１１に対してコイル導体１１３を全て挿着した後、口出線及び中性点などの異形状のコイル導体をステータコア１１１に対して挿着できる。これにより、本実施例によれば、ステータコア１１１に対する巻線作業を向上させることができ、モータ１００の製作性を向上させることができる。
【０１７５】
さらに、本実施例によれば、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｅの渡り方向側の開き角度θ１を、ステータコア１１１の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部１１３ｆの渡り方向側の開き角度θ２よりも大きくしたので、辺部１１３ｂの一方側（接合部１１３ｋ側とは反対側）端部から折返し部１１３ｇに至る渡り辺部１１３ｆの長さを、辺部１１３ａの一方側（接合部１１３ｊ側とは反対側）端部から折返し部１１３ｇに至る渡り辺部１１３ｅの長さよりも大きくできる。これにより、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの共振周波数を変えることができる。従って、本実施例によれば、ステータコア１１１から発生する電磁騒音との共振点を複数にして分散でき、電磁騒音のピーク値を低減できる。
【０１７６】
すなわち図８（ｂ）に示すように、ステータコア９００の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部９１０ａの渡り方向側の開き角度θ３と、ステータコア９００の軸方向端部の一方の端面に対する渡り辺部９１０ｂの渡り方向側の開き角度θ４とをほぼ等しい大きさとして、辺部の一方の一方側端部から折返し部９１０ｃに至る渡り辺部９１０ｂの長さと、辺部の他方の一方側端部から折返し部９１０ｃに至る渡り辺部９１０ａの長さとをほぼ等しい大きさとした比較例の場合、渡り辺部９１０ａ，９１０ｂの共振周波数がほぼ同じ周波数になる。このため、比較例では、ステータコア９００から発生する電磁騒音の周波数と重なる共振点が１つになる。この結果、比較例では電磁騒音のピーク値が大きくなる。
【０１７７】
これに対して本実施例では、図８（ａ）に示すように、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの共振周波数が異なるので、ステータコア１１１から発生する電磁騒音の周波数と重なる共振点が２つに分散され、電磁騒音のピーク値を低減できる。
【実施例２】
【０１７８】
本発明の第２実施例を図９乃至図１１に基づいて説明する。
【０１７９】
本実施例は第１実施例の改良例であり、接合側コイル端部１１３ｄの渡り辺部を渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部と同様に成形している。すなわち渡り辺部１１３ｉを、辺部１１３ｂの他方側（渡り辺部１１３ｆ側とは反対側）端部から渡り辺部１１３ｆ側とは反対側の方向に直線状に延びる直線部分とし、渡り辺部１１３ｈを、辺部１１３ａの他方側（渡り辺部１１３ｅ側とは反対側）端部から渡り辺部１１３ｅ側とは反対側の方向（ステータコア１１１から軸方向に離れる方向）に延びながら、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り方向とは反対方向に延びる傾斜部分としている。
【０１８０】
尚、本実施例では、図９（Ａ）における線分１１６ｂは、平角導体１１６の中心軸と平行な四面のうち、面積の小さい二面１１６ａを長手方向に二等分する線分となる。このため、平角導体１１６を折曲げた時、第１成形体１１７の辺部１１７ａ，１１７ｂの長さは、図９（Ｂ）に示すように等しくなる。また、本実施例では、辺部１１７ａの折返し部
１１７ｃ側端部を、線分１１７ｄ，１１７ｅを軸として折曲げた時、第２成形体１１８の辺部１１８ａ，１１８ｂの長さは、図９（Ｃ）に示すように、辺部１１８ｂよりも辺部
１１８ａが長くなる。
【０１８１】
ここで、接合側コイル端部１１３ｄは、ステータコア１１１の軸方向他方側（スロット１１１ｂに対する第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）端部の端面に対する渡り辺部１１３ｉの渡り方向側の開き角度（９０度）が、同じステータコア１１１の端部の端面に対する渡り辺部１１３ｈの渡り方向側の開き角度（４５度よりも小さい角度）よりも大きくなる。
【０１８２】
また、渡り辺部１１３ｈ，１１３ｉの角度の関係から、辺部１１３ａの他方側（渡り辺部１１３ｅ側とは反対側）端部から接合部１１３ｊに至る渡り辺部１１３ｈの長さは、辺部１１３ｂの他方側（渡り辺部１１３ｆ側とは反対側）端部から接合部１１３ｋに至る渡り辺部１１３ｉの長さよりも大きくなる。
【０１８３】
また、渡り辺部１１３ｈ，１１３ｉの角度の関係から、図１０に示すように、ステータコア１１１の周方向（接合側コイル端部１１３ｄの渡り方向）における接合部１１３ｊ，１１３ｋの被接合体の配置位置は、回転磁極ピッチに応じて離間する２つのスロットのピッチの中間位置よりも辺部１１３ｂ側に片寄り、辺部１１３ｂの延長線上になるように形成されている。また、ステータコア１１１の周方向（渡り側コイル端部１１３ｃの渡り方向）における折返し部１１３ｇの配置位置と、ステータコア１１１の周方向（接合側コイル端部１１３ｄの渡り方向）における接合部１１３ｊ，１１３ｋの被接合体の配置位置は同じになる。
【０１８４】
渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｉの間の隙間は、図１０に示すように、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間と等しい。また、図１０に示すように、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｉの間の隙間、及び渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｅの間の隙間は、渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｈの間の隙間、及び渡り方向に隣接する渡り辺部１１３ｆの間の隙間よりも大きい。
【０１８５】
ステータコア１１１の軸方向他方側（第２成形導体１１８の挿入側とは反対側）部端において、渡り辺部１１３ｉに対して渡り辺部１１３ｈは、スロット１１１ｂの深さ方向開放（開口）側（ステータコア１１１の内径側或いは内側）に配置されており、渡り側コイル端部１１３ｃの渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆとは逆の関係になっている。このため、渡り辺部１１３ｅ，１１３ｆの配置位置が逆転すると、渡り辺部１１３ｈ，１１３ｉの配置位置も逆転する。
【０１８６】
辺部１１３ａの一方側端部の渡り辺部が直線部、辺部１１３ｂの一方側端部の渡り辺部が斜行部の場合には、辺部１１３ａの他方側端部の渡り辺部が斜行部、辺部１１３ｂの他方側端部の渡り辺部が直線部になっている。
【０１８７】
この他の構成は第１実施例と同様であり、その説明を省略する。
【０１８８】
本実施例によれば、第１実施例と同様の効果を達成できると共に、渡り辺部１１３ｉを直線状とし、接合側コイル端部１１３ｄの曲げ（捻り）を渡り辺部１１３ｈのみに形成したので、渡り辺部１１３ｉと辺部１１３ｂとの間に曲げ（捻り）が形成されず、接合側コイル端部１１３ｄの渡り辺部１１３ｉ側のステータコア１１１に対する点接触を回避できる。また、図１１に示すように、コイル導体１１３の接合側コイル端部１１３ｄ側の成形時、辺部１１３ａは接合側コイル端部１１３ｄ側（矢印の方向）に引っ張られるが、辺部１１３ｂは接合側コイル端部１１３ｄ側に引っ張られなくなる。これにより、本実施例によれば、渡り辺部１１３ｆと辺部１１３ｂとの間の曲げ（捻り）のステータコア１１１に対する点接触を回避できる。従って、本実施例によれば、ステータコア１１１に対するコイル導体１１３の曲げ（捻り）の点接触をさらに回避でき、その点接触によるコイル導体１１３の絶縁皮膜の損傷（絶縁不良）をさらに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の第１実施例を示す図であり、４輪駆動車に搭載された駆動システム全体の構成を示すブロック図。
【図２】図１の４輪駆動車に搭載された従駆動システムの電気的な構成を示すブロック図。
【図３】図１の従駆動システムを構成するモータの内部構成を示す断面図。
【図４】図３のモータを構成するステータコアの軸方向の一方側端部を拡大した図であり、コイル導体の渡り側コイル端部の構成を示す拡大平面図。
【図５】図４のコイル導体の構成及びコイル導体の成形工程を示す平面図（一部斜視図）。
【図６】図４のステータコアに対して複数のコイル導体を組み込んだときの構成を示す平面図。
【図７】図４のコイル導体の接続側コイル端部の成形時におけるコイル導体の移動状態を示す平面図。
【図８】図３のモータのステータコイルの構成及び電磁騒音特性（ａ）と、比較例のステータコイルの構成及び電磁騒音特性（ｂ）とを比較した図であり、コイル導体の渡り側コイル端部の構成を示す平面図、及び回転数（横軸）に対する騒音レベル（縦軸）の関係を示す特性図。
【図９】本発明の第２実施例を示す図であり、モータのステータコアに装着されるコイル導体の構成及びコイル導体の成形工程を示す平面図（一部斜視図）。
【図１０】図９のステータコアに対して複数のコイル導体を組み込んだときの構成を示す平面図。
【図１１】図９のコイル導体の接続側コイル端部の成形時におけるコイル導体の移動状態を示す平面図。
【符号の説明】
【０１９０】
１００  モータ
１１０  ステータ
１１１  ステータコア
１１１ｂ  スロット
１１２  ステータコイル
１１３  コイル導体
１１３ａ，１１３ｂ  辺部
１１３ｃ  渡り側コイル端部
１１３ｄ  接合側コイル端部
１１３ｅ，１１３ｆ  渡り辺部
１１３ｇ  折返し部
１１３ｊ，１１３ｋ  接合部
【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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