(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットが周方向に複数形成された円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に装着される固定子巻線を有する固定子を備える回転電機において、
上記固定子巻線は、それぞれ、絶縁被覆された導体で作製された複数の分布巻きのコイルを有し、
複数の上記コイルのそれぞれは、上記スロットに挿入される、２Ｘ本（Ｘは１以上の自然数）のスロット挿入部と、２Ｘ本の上記スロット挿入部を上記固定子鉄心の軸方向の一端側と他端側とで交互に接続して一続きに連結する（２Ｘ−１）本のターン部と、一続きにされた上記スロット挿入部の一端に位置するスロット挿入部から延び出す内径側端末と、一続きにされた上記スロット挿入部の他端に位置するスロット挿入部から延び出す外径側端末と、を備え、
上記内径側端末が、上記スロットのそれぞれの最内径位置から１本ずつ延び出し、
上記外径側端末が、上記スロットのそれぞれの最外径位置から１本ずつ延び出し、
上記スロットのそれぞれには、２Ｘ本の上記スロット挿入部が径方向に１列に配列して挿入されており、
上記内径側端末および上記外径側端末の一方の端末であって、それぞれ、周方向に離間した２つのスロットから延び出す第１端末および第２端末と、上記２つのスロットの間に位置するスロットから延び出す第３端末と、を有し、
上記第１端末と上記第２端末が、バスバで接続されており、
上記バスバが、上記第１端末の先端部に接続される第１端部と、上記第２端末の先端部に接続される第２端部と、上記第１端部と上記第２端部より上記固定子鉄心側に、上記第３端末の上記スロット側を通って周方向に配置されて、上記第１端部と上記第２端部とを連結する渡り部と、を有する回転電機。
【請求項２】
上記渡り部は、上記第１端部と上記第２端部とを径方向にシフトさせるクランク部を有する請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記バスバは、上記絶縁被覆された導体で作製されている請求項１又は請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
上記スロットは毎極毎相当たりＮ（Ｎは２以上の自然数）の割合で形成されており、
上記固定子巻線は、３相巻線であり、
上記２つのスロットが、周方向にＭ１スロット（但し、Ｍ１は２以上、かつ３Ｎを除く自然数）離れている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
上記２つのスロットの間に位置し、かつ上記第３端末が延び出す上記スロットと異なるスロットから延び出す第４端末を有し、
上記第４端末が延び出す上記スロットは、上記２つのスロットの一方のスロットから周方向にＭ２スロット（但し、Ｍ２は２以上、かつ３Ｎを除く自然数）離れ、かつ上記２つのスロットの他方のスロットから周方向にＭ３スロット（但し、Ｍ３は２以上、かつ３Ｎを除く自然数）離れており、
上記第４端末の先端部が、上記第１端末の先端部又は上記第２端末の先端部に直接接続されている請求項４記載の回転電機。
【請求項６】
上記第１端末、上記第２端末および上記第４端末が、上記固定子巻線の中性点である請求項５記載の回転電機。
【請求項７】
温度検出素子が上記バスバに取り付けられている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】
上記温度検出素子は、上記バスバと上記バスバと周方向に隣接する上記内径側端末又は上記外径側端末との間に配設されている請求項７記載の回転電機。
【請求項９】
上記温度検出素子は、上記第３端末の上記スロット側を向く面に相対して配設されている請求項８記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電動機、発電機などの回転電機に関し、特に、固定子巻線の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機、発電機などの回転電機において、小型かつ高生産性が求められている。【０００３】
特許文献１に記載の従来の回転電機では、スロット内の内径側から引き出された端末部を径方向外方に引き出してスロット内の外径側から引き出された端末部に直接接続して相巻線を構成し、バスバを用いて相巻線の中性点の結線および出力線の引き出しをコイルエンドの軸方向外方で行っていた。【０００４】
特許文献２に記載の従来の回転電機では、中性点バスバとカフサ部品とを結合部材により結合して一体のユニット部品としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４７１８６７号公報
【特許文献２】特開２０１６−３２３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、相巻線の中性点を接続するためのバスバがコイルエンドの軸方向外方に配設されているので、コイルエンドの軸長が長くなり、固定子の軸方向寸法が大きくなるという課題があった。【０００７】
特許文献２では、中性点バスバがコイルエンドの外径側に配置されているので、コイルエンドの径方向寸法が大きくなり、固定子の径方向寸法が大きくなるという課題があった。【０００８】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、軸方向および径方向の寸法の増大を抑制して、小型の回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明による回転電機は、スロットが周方向に複数形成された円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に装着される固定子巻線を有する固定子を備える。上記固定子巻線は、それぞれ、絶縁被覆された導体で作製された複数の分布巻きのコイルを有し、複数の上記コイルのそれぞれは、上記スロットに挿入される、２Ｘ本（Ｘは１以上の自然数）のスロット挿入部と、２Ｘ本の上記スロット挿入部を上記固定子鉄心の軸方向の一端側と他端側とで交互に接続して一続きに連結する（２Ｘ−１）本のターン部と、一続きにされた上記スロット挿入部の一端に位置するスロット挿入部から延び出す内径側端末と、一続きにされた上記スロット挿入部の他端に位置するスロット挿入部から延び出す外径側端末と、を備え、上記内径側端末が、上記スロットのそれぞれの最内径位置から１本ずつ延び出し、上記外径側端末が、上記スロットのそれぞれの最外径位置から１本ずつ延び出し、上記スロットのそれぞれには、２Ｘ本の上記スロット挿入部が径方向に１列に配列して挿入されている。上記内径側端末および上記外径側端末の一方の端末であって、それぞれ、周方向に離間した２つのスロットから延び出す第１端末および第２端末と、上記２つのスロットの間に位置するスロットから延び出す第３端末と、を有し、上記第１端末と上記第２端末が、バスバで接続されており、上記バスバが、上記第１端末の先端部に接続される第１端部と、上記第２端末の先端部に接続される第２端部と、上記第１端部と上記第２端部より上記固定子鉄心側に、上記第３端末の上記スロット側を通って周方向に配置されて、上記第１端部と上記第２端部とを連結する渡り部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、バスバの渡り部が、第１端末の先端部に接続される第１端部と第２端末の先端部に接続される第２端部より固定子鉄心側で、第３端末のスロット側を通って周方向に配置されている。そこで、バスバの渡り部が、第３端末よりスロット側に位置し、コイルエンドの径方向寸法の拡大が抑えられ、固定子の径方向の小型化が図られる。さらに、バスバが、コイルエンドの軸方向上側に配置されていないので、コイルエンドの軸方向寸法の拡大が抑えられ、固定子の軸方向の小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電機の要部を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を軸方向外方から見た示す端面図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を軸方向外方から見た端面図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を径方向内方から見た正面図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を示す斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を軸方向外方から見た端面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を径方向内方から見た正面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線体のスロット収納状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を内径側から見た要部斜視図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の第１ターン部の配列状態を説明する模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の第１ターン部の配列状態を説明する模式図である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の結線パターンを説明する図である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＵ相コイルの結線パターンを示す図である。
【図１８】Ｕ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＷ相コイルの結線パターンを示す図である。
【図２０】Ｗ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。
【図２１】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＶ相コイルの結線パターンを示す図である。
【図２２】Ｖ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。
【図２３】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を示す側面図である。
【図２４】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線のコイルエンドの要部を示す斜視図である。
【図２５】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の挿入スロット群の変更箇所周りを示す要部側面図である。
【図２６】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の挿入スロット群の変更箇所周りを示す模式図である。
【図２７】この発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の中性点接続部周りを示す模式図である。
【図２８】この発明の実施の形態２に係る回転電機における固定子を外径側から見た要部側面図である。
【図２９】この発明の実施の形態２に係る回転電機における固定子巻線の第７ターン部の配列状態を説明する模式図である。
【図３０】この発明の実施の形態２に係る回転電機における固定子巻線の第７ターン部の配列状態を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の要部を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を軸方向外方から見た示す端面図、図５は図４のＡ部拡大図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を軸方向外方から見た端面図、図７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を径方向内方から見た正面図、図８はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第１巻線体を示す斜視図、図９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を軸方向外方から見た端面図、図１０はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を径方向内方から見た正面図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子の固定子巻線を構成する第２巻線体を示す斜視図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線体のスロット収納状態を模式的に示す要部断面図、図１３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を内径側から見た要部斜視図、図１４および図１５はそれぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の第１ターン部の配列状態を説明する模式図である。なお、図１２中、巻線体はスロット挿入部のみを示し、１，２，・・・１２，１３は周方向の並び順にスロットに付したスロット番号である。
【００１４】
図１および図２において、回転電機１００は、有底円筒状のフレーム２およびフレーム２の開口を塞口する端板３を有するハウジング１と、フレーム２の円筒部の内部に挿入、保持された固定子１０と、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た回転軸６に固着されて、固定子１０の内周側に回転可能に配設された回転子５と、を備えている。
【００１５】
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の外周面側に埋設されて周方向に等ピッチで配列され、磁極を構成する永久磁石８と、を備えた永久磁石型回転子である。なお、回転子５は、永久磁石式回転子に限定されず、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形回転子や、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形回転子を用いてもよい。
【００１６】
つぎに、固定子１０の構成について具体的に図２から図１０を参照しつつ説明する。なお、説明の便宜上、回転軸６の軸方向を軸方向、回転軸６の半径方向を径方向、回転軸６の軸心を中心とする回転方向を周方向とする。
【００１７】
固定子１０は、図３に示されるように、固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１に装着された固定子巻線２０と、固定子鉄心１１のスロット１５に装着される絶縁部材１６と、を備えている。固定子巻線２０は、固定子鉄心１１に装着された複数のコイルとしての巻線体２１を結線して構成される。絶縁部材１６は、例えばポリイミドフィルムをメタ系アラミド繊維で挟み込んで作製された長方形のシートを曲げ成形してＵ字状に形成され、スロット１５内に挿入されて、固定子鉄心１１と固定子巻線２０を電気的に絶縁する。
【００１８】
ここで、説明の便宜上、回転子５の極数を８、固定子鉄心１１のスロット数を４８、固定子巻線２０を三相巻線とする。すなわち、スロット１５は、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心１１に形成されている。
【００１９】
固定子鉄心１１は、図３から図５に示されるように、円環状の外側コア１２と、外側コア１２内に挿入、保持される内側コア１３と、を備える。内側コア１３は、４８個のコアブロック１４を備える。コアブロック１４は、円弧状のコアバック部１４ａと、コアバック部１４ａの内周壁面から径方向内方に突出するティース１４ｂと、を備える。４８個のコアブロック１４は、コアバック部１４ａの周方向の側面同士を突き合わせて円環状に配列した状態で、圧入、焼き嵌めなどにより外側コア１２内に挿入、保持される。４８個のコアブロック１４が円環状に配列して、内側コア１３が構成される。周方向に隣り合うコアバック部１４ａおよびティース１４ｂにより囲まれた領域がスロット１５となる。
【００２０】
ここで、外側コア１２は、例えば、円環状に打ち抜かれた電磁鋼板を所定枚数積層一体化して作製される。コアブロック１４は、例えば、Ｌ字状に打ち抜かれた電磁鋼板を所定枚数積層一体化して作製される。
また、固定子鉄心１１は、円環状に配列された４８個のコアブロック１４を外側コア１２内に圧入、焼き嵌めなどにより挿入、保持して構成されているが、外側コア１２に代えて、アルミニウムなどの非磁性材料で作製された円筒部材を用いてもよい。
【００２１】
固定子巻線２０は、複数の巻線体２１を有する。巻線体２１は、端末の延びる方向が異なる第１巻線体２１Ａと第２巻線体２１Ｂにより構成される。ここで、第１巻線体２１Ａおよび第２巻線体２１Ｂは基本的に同一であり、添え字Ａ，Ｂによって区別する。また、巻線体を総称するときには、参照符号のみを用いる。
【００２２】
第１巻線体２１Ａは、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線やアルミニウム線などからなる長方形断面の導体線１９を、周方向に６スロット間隔で並ぶ第１スロット、第２スロットおよび第３スロットに、第２スロット、第１スロット、第２スロット、第３スロット、第２スロットおよび第１スロットの順に、かつ第１スロット、第２スロットおよび第３スロットへの軸方向からの挿入方向を交互に変えて、かつスロット１５内の径方向の挿入位置を径方向外方に順次１層ずつ変位するように挿入して、８の字状の形状に作製されている。このように作製された第１巻線体２１Ａは、分布巻きの重ね巻きの巻線である。なお、長方形断面の導体線１９に代えて、円形断面の導体線を用いてもよい。また、６スロット間隔とは、周方向に連続する６本のティース１４ｂの両側に位置するスロット１５の間の間隔であり、ここでは１磁極ピッチに相当する。
【００２３】
第１巻線体２１Ａは、図６から図８に示されるように，６スロット間隔離れて３列となった、第１、第２、第３、第４、第５および第６スロット挿入部Ｓ１〜Ｓ６と、第１スロット挿入部Ｓ１の一端から延び出す第１ターン部Ｔ１Ａと、第１および第２スロット挿入部Ｓ１，Ｓ２の他端同士を連結する第２ターン部Ｔ１２と、第２および第３スロット挿入部Ｓ２，Ｓ３の一端同士を連結する第３ターン部Ｔ２３と、第３および第４スロット挿入部Ｓ３，Ｓ４の他端同士を連結する第４ターン部Ｔ３４と、第４および第５スロット挿入部Ｓ４，Ｓ５の一端同士を連結する第５ターン部Ｔ４５と、第５および第６スロット挿入部Ｓ５，Ｓ６の他端同士を連結する第６ターン部Ｔ５６と、第６スロット挿入部Ｓ１の一端から延び出す第７ターン部Ｔ６Ａと、を備える。ここで、第１ターン部Ｔ１Ａが内径側端末となり、第７ターン部Ｔ６Ａが外径側端末となる。
【００２４】
第１および第２スロット挿入部Ｓ１，Ｓ２は、第２ターン部Ｔ１２の周方向中間位置に形成されたクランク部により、導体線１９の径方向厚み分、径方向に変位されている。第２および第３スロット挿入部Ｓ２，Ｓ３は、第３ターン部Ｔ２３の周方向中間位置に形成されたクランク部により、導体線１９の径方向厚み分、径方向に変位されている。第３および第４スロット挿入部Ｓ３，Ｓ４は、第４ターン部Ｔ３４の周方向中間位置に形成されたクランク部により、導体線１９の径方向厚み分、径方向に変位されている。第４および第５スロット挿入部Ｓ４，Ｓ５は、第５ターン部Ｔ４５の周方向中間位置に形成されたクランク部により、導体線１９の径方向厚み分、径方向に変位されている。第５および第６スロット挿入部Ｓ５，Ｓ６は、第６ターン部Ｔ５６の周方向中間位置に形成されたクランク部により、導体線１９の径方向厚み分、径方向に変位されている。
【００２５】
第２ターン部Ｔ１２は、第１スロット挿入部Ｓ１の他端から、径方向位置を維持して、クランク部の内径側端部に至るように延び、クランク部の外径側端部から、径方向位置を維持して第２スロット挿入部Ｓ２の他端に至るように延びている。すなわち、第２ターン部Ｔ１２は、頂部となるクランク部と、クランク部の周方向の両側に位置する一対の斜辺部と、により構成されている。第３ターン部Ｔ２３、第４ターン部Ｔ３４、・・、第６ターン部Ｔ５６も、第２ターン部Ｔ１２と同様に構成されている。
【００２６】
第１ターン部Ｔ１Ａは、第１スロット挿入部Ｓ１の一端から延び出た後のクランク部Ｔ１Ａａで、導体線１９の径方向厚み分、径方向内方に変位され、その後、第５ターン部Ｔ４５の第５スロット挿入部Ｓ５の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。なお、クランク部Ｔ１Ａａによる径方向内方への変位量は、導体線１９の径方向厚みより大きくしてもよい。
第７ターン部Ｔ６Ａは、第６スロット挿入部Ｓ６の一端から、第３ターン部Ｔ２３の第３スロット挿入部Ｓ３の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。
【００２７】
第２巻線体２１Ｂは、図９〜図１１に示されるように、第１巻線体２１Ａと同様に、導体線１９を、周方向に６スロット間隔で並ぶ第１スロット、第２スロットおよび第３スロットに、第２スロット、第１スロット、第２スロット、第３スロット、第２スロットおよび第１スロットの順に、かつ第１スロット、第２スロットおよび第３スロットへの軸方向からの挿入方向を交互に変えて、かつスロット１５内の径方向の挿入位置を径方向外方に順次１層ずつ変位するように挿入して、８の字状の形状に作製されている。
具体的には、第２巻線体２１Ｂは、第１、第２、第３、第４、第５および第６スロット挿入部Ｓ１〜Ｓ６と、第１、第２、第３、第４、第５、第６および第７ターン部Ｔ１Ｂ、Ｔ１２、Ｔ２３、Ｔ３４、Ｔ４５、Ｔ５６、Ｔ６Ｂと、を備える。第１ターン部Ｔ１Ｂが内径側端末、第７ターン部Ｔ６Ｂが外径側端末となる。
【００２８】
第１ターン部Ｔ１Ｂは、第１スロット挿入部Ｓ１の一端から、第３ターン部Ｔ２３の第３スロット挿入部Ｓ３の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。
第７ターン部Ｔ６Ｂは、第６スロット挿入部Ｓ６の一端から延び出た後のクランク部Ｔ６Ｂａで、導体線１９の径方向厚み分、径方向外方に変位され、その後、第３ターン部Ｔ２３の第２スロット挿入部Ｓ２の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。なお、クランク部Ｔ６Ｂａによる径方向外方への変位量は、導体線１９の径方向厚みより大きくしてもよい。
【００２９】
このように、第２巻線体２１Ｂは、第１ターン部Ｔ１Ｂおよび第７ターン部Ｔ６Ｂが異なる点を除いて、第１巻線体２１Ａと同様に作製されている。
【００３０】
巻線体２１は、図１２に示されるように、第１スロット挿入部Ｓ１が７番のスロット１５の第１層の位置に挿入され、第２スロット挿入部Ｓ２が１番のスロット１５の第２層の位置に挿入され、第３スロット挿入部Ｓ３が７番のスロット１５の第３層の位置に挿入され、第４スロット挿入部Ｓ４が１３番のスロット１５の第４層の位置に挿入され、第５スロット挿入部Ｓ５が７番のスロット１５の第５層の位置に挿入され、第６スロット挿入部Ｓ６が１番のスロット１５の第６層の位置に挿入される。
【００３１】
このように、巻線体２１は、周方向に１スロットピッチで、固定子鉄心１１にスロット１５と同数装着される。これにより、各スロット１５には、３つの巻線体２１により構成される第１、第２、第３、第４、第５および第６スロット挿入部Ｓ１〜Ｓ６が、径方向に１列に並んで６層に挿入される。なお、第１層は、スロット１５内に１列に並んで挿入される第１から第６スロット挿入部Ｓ１〜Ｓ６の６層のなかの最内径位置の層であり、第６層は、最外径位置の層である。
【００３２】
具体的には、第１巻線体２１Ａと第２巻線体２１Ｂとは、１スロットピッチで、２つずつ、周方向に交互に固定子鉄心１１に装着されている。これにより、固定子鉄心１１の軸方向の一端側には、第３ターン部Ｔ２３が１スロットピッチで周方向に配列された第３ターン部Ｔ２３の層と、第５ターン部Ｔ４５が１スロットピッチで周方向に配列された第３ターン部Ｔ４５の層と、が径方向に２層に配列され、第１コイルエンド２０ａを構成している。そして、スロット１５の第１層から延び出る第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの斜辺部の傾斜方向が２本ずつ交互に逆方向となって、第１コイルエンド２０ａの内径側に周方向に配列されている。同様に、スロット１５の第６層から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの斜辺部の傾斜方向が２本ずつ交互に逆方向となって、第１コイルエンド２０ａの外径側に周方向に配列されている。また、固定子鉄心１１の軸方向の他端側には、第２ターン部Ｔ１２が１スロットピッチで周方向に配列された第２ターン部Ｔ１２の層と、第４ターン部Ｔ３４が１スロットピッチで周方向に配列された第４ターン部Ｔ３４の層と、第６ターン部Ｔ５６が１スロットピッチで周方向に配列された第６ターン部Ｔ５６の層と、が径方向に３層に配列され、第２コイルエンド２０ｂを構成している。
【００３３】
固定子１０では、図１３および図１４に示されるように、１磁極ピッチ、すなわち６スロット離れたスロット１５から延び出した第１巻線体２１Ａの第１ターン部Ｔ１Ａの端部と第２巻線体２１Ｂの第１ターン部Ｔ１Ｂの端部とが径方向に重なって配列している。径方向に重なった第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの端部同士が、接合部１８により接合される。１スロット間隔で２つ配列する、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの径方向に重なった端部同士の接合部１８の組が、４スロット間隔で、周方向に配列されている。そして、図１５に示されるように、第１ターン部Ｔ１Ａの斜辺部が、根元部に形成されたクランク部Ｔ１Ａａにより径方向内方に導体線１９の径方向厚み分変位され、第１ターン部Ｔ１Ｂとの干渉が回避されている。
【００３４】
また、６スロット離れたスロット１５から延び出した第１巻線体２１Ａの第７ターン部Ｔ６Ａの端部と第２巻線体２１Ｂの第７ターン部Ｔ６Ｂの端部とが径方向に重なって配列している。径方向に重なった第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの端部同士が、接合部１８により接合される。１スロット間隔で２つ配列する、第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの接合部１８の組が、４スロット間隔で、周方向に配列されている。そして、第７ターン部Ｔ６Ｂの斜辺部が、根元部に形成されたクランク部Ｔ６Ａａにより径方向外方に導体線１９の径方向厚み分変位され、第７ターン部Ｔ６Ｂとの干渉が回避されている。
【００３５】
ここで、１スロット間隔で２つ配列する、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの接合部１８の組は、図１４に示されるように、同相となっている。
このように、固定子巻線２０の各相巻線は、相巻線を構成する第１巻線体２１Ａおよび第２巻線体２１Ｂの第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂ同士を溶接などにより接合し、第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂ同士を溶接などにより接合して構成される。
【００３６】
つぎに、固定子巻線２０の具体的な結線パターンを説明する。図１６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の結線パターンを説明する図である。
【００３７】
固定子巻線２０は、図１６に示されるように、Ｕ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルとをＹ結線して構成されている。Ｕ相コイルは、Ｕ１相コイルとＵ２相コイルとを並列接続して構成されている。Ｖ相コイルは、Ｖ１相コイルとＶ２相コイルとを並列接続して構成されている。Ｗ相コイルは、Ｗ１相コイルとＷ２相コイルとを並列接続して構成されている。Ｕｉｎ、ＶｉｎおよびＷｉｎが給電部となる。
【００３８】
つぎに、Ｕ相コイルにおける給電部Ｕｉｎから中性点までの具体的な結線パターンを説明する。図１７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＵ相コイルの結線パターンを示す図、図１８はＵ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。なお、図１７において、１〜４８は固定子鉄心のスロットに周方向の並び順にふったスロットＮｏである。スロットは７．５°のピッチで円環状に配列されているが、図１７では、便宜的に直線状に展開して示している。図１７では、紙面の上下方向が径方向であり、紙面の左右方向が周方向であり、紙面に垂直な方向が軸方向である。図１７において、巻線体のスロット挿入部が四角で示されており、各スロットに６つのスロット挿入部が径方向に１列に配列されている。スロット挿入部に付された番号は、給電側から中性点に至るように接続される順番を示している。スロット内に挿入されているスロット挿入部の層を内径側から第１層、第２層、・・・、第６層とする。なお、図１９および図２１においても，同様である。図１８において、スロット挿入部に付された番号は、給電側から中性点に至るように接続される順番を示している。なお、図２０および図２２においても，同様である。
【００３９】
Ｕ１相コイルは、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝とのスロット群に挿入された第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂを結線して構成される。但し、ｍは１以上、８以下の整数である。
【００４０】
まず、１番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６が第６ターン部Ｔ５６により７番のスロットの第５層に位置する第５スロット挿入部Ｓ５に接続される。第５スロット挿入部Ｓ５が第５ターン部Ｔ４５により１３番のスロットの第４層に位置する第４スロット挿入部Ｓ４に接続される。第４スロット挿入部Ｓ４が第４ターン部Ｔ３４により７番のスロットの第３層に位置する第３スロット挿入部Ｓ３に接続される。第３スロット挿入部Ｓ３が第３ターン部Ｔ２３により１番のスロットの第２層に位置する第２スロット挿入部Ｓ２に接続される。第２スロット挿入部Ｓ２が第２ターン部Ｔ１２により７番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。第１スロット挿入部Ｓ１が第１ターン部Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂにより１３番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。
【００４１】
この操作を繰り返して、１番のスロット挿入部から２４番のスロット挿入部が接続され、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。
【００４２】
ついで、１９番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６が第７ターン部Ｔ６Ａ、Ｔ６Ｂにより７スロット離れた２６番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６に接続される。第６スロット挿入部Ｓ６が第６ターン部Ｔ５６により３２番のスロットの第５層に位置する第５スロット挿入部Ｓ５に接続される。第５スロット挿入部Ｓ５が第５ターン部Ｔ４５により３８番のスロットの第４層に位置する第４スロット挿入部Ｓ４に接続される。第４スロット挿入部Ｓ４が第４ターン部Ｔ３４により３２番のスロットの第３層に位置する第３スロット挿入部Ｓ３に接続される。第３スロット挿入部Ｓ３が第３ターン部Ｔ２３により２６番のスロットの第２層に位置する第２スロット挿入部Ｓ２に接続される。第２スロット挿入部Ｓ２が第２ターン部Ｔ１２により３２番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。第１スロット挿入部Ｓ１が第１ターン部Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂにより３８番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。
【００４３】
この操作を繰り返して、２５番のスロット挿入部から４８番のスロット挿入部が接続され、スロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。
【００４４】
これにより、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続されたＵ１相コイルが構成される。そして、１番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＵ１相コイルの給電部Ｕ１ｉｎとなり、４４番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｕ１ｏｕｔとなる。
【００４５】
ついで、Ｕ２相コイルは、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝とのスロット群に挿入された第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂを結線して構成される。
【００４６】
まず、２番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６が第６ターン部Ｔ５６により８番のスロットの第５層に位置する第５スロット挿入部Ｓ５に接続される。第５スロット挿入部Ｓ５が第５ターン部Ｔ４５により１４番のスロットの第４層に位置する第４スロット挿入部Ｓ４に接続される。第４スロット挿入部Ｓ４が第４ターン部Ｔ３４により８番のスロットの第３層に位置する第３スロット挿入部Ｓ３に接続される。第３スロット挿入部Ｓ３が第３ターン部Ｔ２３により２番のスロットの第２層に位置する第２スロット挿入部Ｓ２に接続される。第２スロット挿入部Ｓ２が第２ターン部Ｔ１２により８番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。第１スロット挿入部Ｓ１が第１ターン部Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂにより１４番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。
【００４７】
この操作を繰り返して、１０１番のスロット挿入部から１２４番のスロット挿入部が接続され、スロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。
【００４８】
ついで、２０番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６が第７ターン部Ｔ６Ａ、Ｔ６Ｂにより５スロット離れた２５番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６に接続される。第６スロット挿入部Ｓ６が第６ターン部Ｔ５６により３１番のスロットの第５層に位置する第５スロット挿入部Ｓ５に接続される。第５スロット挿入部Ｓ５が第５ターン部Ｔ４５により３７番のスロットの第４層に位置する第４スロット挿入部Ｓ４に接続される。第４スロット挿入部Ｓ４が第４ターン部Ｔ３４により３１番のスロットの第３層に位置する第３スロット挿入部Ｓ３に接続される。第３スロット挿入部Ｓ３が第３ターン部Ｔ２３により２５番のスロットの第２層に位置する第２スロット挿入部Ｓ２に接続される。第２スロット挿入部Ｓ２が第２ターン部Ｔ１２により３１番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。第１スロット挿入部Ｓ１が第１ターン部Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂにより３７番のスロットの第１層に位置する第１スロット挿入部Ｓ１に接続される。
【００４９】
この操作を繰り返して、１２５番のスロット挿入部から１４８番のスロット挿入部が接続され、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。
【００５０】
これにより、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとを直列に接続されたＵ２相コイルが構成される。そして、２番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＵ２相コイルの給電部Ｕ１ｉｎとなり、４３番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｕ２ｏｕｔとなる。
【００５１】
このように、Ｕ１相コイルとＵ２相コイルは、ともに、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。つまり、Ｕ１相コイルとＵ２相コイルは同一構成となっている。Ｕ相コイルは、Ｕ１相コイルとＵ２相コイルとを並列に接続して構成される。
【００５２】
つぎに、Ｗ相コイルにおける給電部Ｗｉｎから中性点までの具体的な結線パターンを説明する。図１９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＷ相コイルの結線パターンを示す図、図２０はＷ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。
【００５３】
Ｗ１相コイルでは、まず、１番のスロット挿入部から２４番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。ついで、２５番のスロット挿入部から４８番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。これにより、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとスロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとを直列に接続されたＷ１相コイルが構成される。そして、５番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＷ１相コイルの給電部Ｗ１ｉｎとなり、４８番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｗ１ｏｕｔとなる。
【００５４】
Ｗ２相コイルでは、まず、１０１番のスロット挿入部から１２４番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。ついで、１２５番のスロット挿入部から１４８番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。これにより、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとスロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとを直列に接続されたＷ２相コイルが構成される。そして、６番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＷ２相コイルの給電部Ｗ２ｉｎとなり、４７番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｗ２ｏｕｔとなる。
【００５５】
このように、Ｗ１相コイルとＷ２相コイルは、ともに、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。つまり、Ｗ１相コイルとＷ２相コイルは同一構成となっている。Ｗ相コイルは、Ｗ１相コイルとＷ２相コイルとを並列に接続して構成される。
【００５６】
つぎに、Ｖ相コイルにおける給電部Ｗｉｎから中性点までの具体的な結線パターンを説明する。図２１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるＶ相コイルの結線パターンを示す図、図２２はＶ相コイルの巻線体を径方向内方から見た模式図である。
【００５７】
Ｖ１相コイルでは、まず、１番のスロット挿入部から２４番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。ついで、２５番のスロット挿入部から４８番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。これにより、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとスロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとを直列に接続されたＶ１相コイルが構成される。そして、９番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＶ１相コイルの給電部Ｖ１ｉｎとなり、４番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｖ１ｏｕｔとなる。
【００５８】
Ｖ２相コイルでは、まず、１０１番のスロット挿入部から１２４番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。ついで、１２５番のスロット挿入部から１４８番のスロット挿入部が接続されて、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入されている第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂが２本ずつ交互に直列に接続される。これにより、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとスロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の第１および第２巻線体２１Ａ，２１Ｂとを直列に接続されたＶ２相コイルが構成される。そして、１０番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６ＢがＶ２相コイルの給電部Ｖ２ｉｎとなり、３番のスロットの第６層に位置する第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ｂが中性点Ｖ２ｏｕｔとなる。
【００５９】
このように、Ｖ１相コイルとＶ２相コイルは、ともに、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。つまり、Ｖ１相コイルとＶ２相コイルは同一構成となっている。Ｖ相コイルは、Ｖ１相コイルとＶ２相コイルとを並列に接続して構成される。
【００６０】
つぎに、巻線体２１の接続構造について図２３から図２７を用いて説明する。図２３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子を示す側面図、図２４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線のコイルエンドの要部を示す斜視図、図２５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の挿入スロット群の変更箇所周りを示す要部側面図、図２６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の挿入スロット群の変更箇所周りを示す模式図、図２７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の中性点接続部周りを示す模式図である。
【００６１】
第１コイルエンド２０ａの外径側には、図２３および図２４に示されるように、スロット１５の第６層から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂが、その斜辺部の傾斜方向を２本ずつ交互に逆方向となるように周方向に配列されている。そして、各相において、接続される巻線体２１の挿入スロット群の変更箇所を除いて、斜辺部の傾斜方向が逆方向となっている第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの先端部が、径方向に重なっている。径方向に重なった第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの端部同士が、溶接などにより接合される。なお、各相において、接続される巻線体２１の挿入スロット群の変更箇所は、７スロット離れた第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの端部同士を接合し、５スロット離れた第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの端部同士を接合する箇所である。
【００６２】
接続される巻線体２１の挿入スロット群の変更箇所について、Ｕ相コイルを例にとって、図２５および図２６を参照しつつ説明する。図２５および図２６では、説明の便宜上、５スロット離れた第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂに添え字１を付し、７スロット離れた第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂに添え字２を付している。
【００６３】
Ｕ相コイルにおいては、２０番と２５番のスロットに挿入されている第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１の端部同士が、溶接により、直接接続されている。また、１９番と２６番のスロットに挿入されている第６スロット挿入部Ｓ６から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の端部同士が、バスバ３０を介して接続されている。なお、第７ターン部Ｔ６Ｂ２が第１端末となり、第７ターン部Ｔ６Ａ２が第２端末となり、第７ターン部Ｔ６Ｂ１が第３端末となる。
【００６４】
バスバ３０は、第１端部３０ａと第２端部３０ｂとを渡り部で連結したＵ字状に形成され、巻線体２１の材料である導体線１９を所定の長さに切断したものを曲げ成形して作製されている。そして、バスバ３０の第１端部３０ａと第２端部３０ｂが、渡り部中央に形成されたクランク部３０ｃにより、導体線１９の幅分変位されている。第７ターン部Ｔ６Ａ１が、その先端部を、第７ターン部Ｔ６Ｂ１の先端部の径方向内方を向く面に接続される。そして、バスバ３０は、第１端部３０ａを第７ターン部Ｔ６Ａ２の径方向外側を向く面に接続され、径方向位置を維持して周方向に延びて、第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１の接続部の軸方向内側に至り、クランク部３０ｃで径方向内方に導体線１９の幅分変位し、その後、第７ターン部Ｔ６Ｂ１の径方向内側を通って、径方向位置を維持して周方向に延び、第２端部３０ｂが、第７ターン部Ｔ６Ｂ２の先端部の径方向内方を向く面に接続される。
【００６５】
このように、Ｕ１相コイルとＵ２相コイルが、ともに、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成される。なお、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルも同様であるので、その説明を省略する。
ここで、接続される巻線体２１の挿入スロット群の変更箇所では、５スロット離れた第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂが直接接続され、７スロット離れた第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂが、バスバ３０により接続されている。なお、各相コイルでは、６スロットピッチで配列されている巻線体２１の第１ターン部Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ同士、および第７ターン部Ｔ６Ａ、Ｔ６Ｂ同士を直接接続して構成されている。
【００６６】
つぎに、固定子巻線２０の中性点の接合構造について図２７を用いて説明する。図２７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における固定子巻線の第７ターン部の配列状態を説明する模式図である。図２７中、４３，４４，・・・、４はスロット番号である。中性点を構成する第７ターン部Ｔ６Ｂに添え字１１〜１６を付している。
【００６７】
４４番のスロットの第６層から延び出したＵ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２の先端部と、４７番のスロットの第６層から延び出したＷ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１３の先端部とが周方向に接して配置される。３番のスロットの第６層から延び出したＶ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１５は、クランク部Ｔ６Ｂａでの変位を無くされて、Ｕ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２側に傾斜させて、その先端部をＵ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２の先端部の径方向内方を向く面にあてがわれる。そして、Ｕ１相コイル、Ｗ２相コイルおよびＶ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３，Ｔ６Ｂ１５の先端部同士が溶接により接合されて、第１の中性点を構成する。
【００６８】
４８番のスロットの第６層から延び出したＷ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４は、クランク部Ｔ６Ｂａでの変位を無くされて、４３番のスロットの第６層から延び出したＵ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１１側に傾斜させて、その先端部をＵ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１１の先端部の径方向内方を向く面にあてがわれる。さらに、バスバ３１の第２端部３１ｂが、Ｗ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４の先端部の周方向の側方にあてがわれる。そして、Ｗ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４の先端部、Ｕ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１１の先端部およびバスバ３１の第２端部３１ｂが、溶接により接続される。さらに、４番のスロットの第６層から延び出したＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１６は、クランク部Ｔ６Ｂａでの変位を無くされて、４７番のスロットの第６層から延び出したＷ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１３側に傾斜させて、その先端部をバスバ３１の第１端部３１ａの径方向内方にあてがわれる。そして、Ｖ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１５の先端部とバスバ３１の第１端部３１ａが溶接により接合されて、第２の中性点を構成する。
【００６９】
ここで、バスバ３１は、第１端部３１ａと第２端部３１ｂとを渡り部で連結したＵ字状に形成され、巻線体２１の材料である導体線１９を所定長さに切断したものを曲げ成形して作製されている。バスバ３１の第１端部３１ａと第２端部３１ｂが、渡り部中央に形成されたクランク部３１ｃにより、導体線１９の幅分変位されている。そこで、バスバ３１は、第１端部３１ａがＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１６の先端部の径方向外方を向く面に接続され、径方向位置を維持して周方向に延びてＶ２相コイル、Ｗ２相コイルおよびＵ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１５、Ｔ６Ｂ１３，Ｔ６Ｂ１２の接続部の軸方向内側に至り、クランク部３１ｃで径方向内方に導体線１９の幅分変位し、その後、Ｗ２相コイルおよびＵ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１３，Ｔ６Ｂ１２の径方向内側を通って、径方向位置を維持して周方向に延び、第２端部３１ｂがＷ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４の先端部の周方向を向く面に接続される。
【００７０】
このように、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの中性点が結線され、図１６に示される固定子巻線２０が構成される。中性点結線部では、図２７に示されるように、３スロット、４スロット、５スロット、７スロット離れている第７ターン部Ｔ６Ｂが直接接続されている。そして、９スロット離れている第７ターン部Ｔ６Ｂが、バスバ３１により接続されている。なお、第７ターン部Ｔ６Ｂ１１が第１端末となり、第７ターン部Ｔ６Ｂ１６が第２端末となり、第７ターン部Ｔ６Ｂ１２（Ｔ６Ｂ１３）が第３端末となり、第７ターン部Ｔ６Ｂ１４が第４端末となる。
【００７１】
そして、並列接続されるＵ１相コイルとＵ２相コイルは、ともに、スロット番号｛１＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛２＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。並列接続されるＶ１相コイルとＶ２相コイルは、ともに、スロット番号｛３＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛４＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。並列接続されるＷ１相コイルとＷ２相コイルは、ともに、スロット番号｛５＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とスロット番号｛６＋６（ｍ−１）｝のスロット群に挿入された４本の巻線体２１とを直列に接続して構成されている。このように、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルは、それぞれ、並列接続されるコイルが同一構成となっているので、循環電流の発生が抑制される。
【００７２】
実施の形態１によれば、第１巻線体２１Ａと第２巻線体２１Ｂとが、２つずつ、周方向に交互に固定子鉄心１１に装着されている。これにより、図１４に示されるように、第１ターン部Ｔ１Ａと第１ターン部Ｔ１Ｂとが２本ずつ交互に配列されている。そこで、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの斜辺部の傾斜方向が２本ずつ交互に逆向きにして配列されている。これにより、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂの端部同士の接合部１８が１スロット間隔で２つ配列した組が、４スロット間隔で、周方向に配列されている。
同様に、第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂの端部同士の接合部１８も、１スロット間隔で２つ配列した組が、４スロット間隔で、周方向に配列されている。
【００７３】
そこで、周方向に隣接して配列される接合部１８の個数が少なくなり、絶縁性が向上される。また、接合時に、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂおよび第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂをチャックするスペースが確保でき、生産性が高められる。第１コイルエンド２０ａの内径側に配列される第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂ同士を接合し、第１コイルエンド２０ａの外径側に配列される第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂ同士を接合して、相巻線を構成するので、固定子巻線２０の軸方向寸法、すなわち軸長の増大が抑制される。さらに、第１ターン部Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂおよび第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂにおいて、周方向に隣接する同相のターン部が同じ方向に曲げられ、異なる相のターン部が逆方向に曲げられているので、相間の導体線１９間の距離が長くなり、導体線１９の絶縁被膜を薄くして、高出力化が図られる。
【００７４】
各相コイルにおいて、並列接続される一方のコイルは、８つの巻線体２１を接続する際に、４本目までは、一方のスロット群に挿入されている巻線体２１を接続し、５本目からは他方のスロット群に挿入されている巻線体２１を接続して、構成される。また、並列接続される他方のコイルは、８つの巻線体２１を接続する際に、４本目までは、他方のスロット群に挿入されている巻線体２１を接続し、５本目からは一方のスロット群に挿入されている巻線体２１を接続して、構成される。これにより、各相コイルにおいて、並列接続される２つのコイルを同じ構成としているので、循環電流の発生を抑制できる。
【００７５】
この挿入スロット群の変更箇所では、５スロット離れたスロット挿入部から延び出る第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１の先端部同士を直接接続し、バスバ３０を用いて７スロット離れたスロット挿入部から延び出る第７ターン部Ｔ６ａ２，Ｔ６Ｂ２の先端部同士を接続している。バスバ３０は、渡り部にクランク部３０ｃを有するＵ字状に構成され、第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１の先端部の接続部の固定子鉄心１１側で、第７ターン部Ｔ６Ｂ１の径方向内側を通って、第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の先端部に接続されている。そこで、バスバ３０が第７ターン部Ｔ６Ｂ１の径方向外方に突出せず、コイルエンドの径方向寸法の増大が抑えられ、固定子１０の径方向の小型化が図られる。バスバ３０が第７ターン部Ｔ６Ｂ１の径方向内側を通っているので、バスバ３０の径方向外方への移動が規制され、バスバ３０の位置決めが容易となり、生産性が高められる。
【００７６】
固定子巻線２０の中性点の結線部では、Ｗ１相コイル、Ｕ２相コイルおよびＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４、Ｔ６Ｂ１１、Ｔ６Ｂ１６の先端部が、Ｕ１相コイル、Ｗ２相コイルおよびＶ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３，Ｔ６Ｂ１５の接続部の周方向両側に分かれて配置されている。そこで、バスバ３１を用いて、Ｗ１相コイル、Ｕ２相コイルおよびＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４、Ｔ６Ｂ１１、Ｔ６Ｂ１６の先端部同士を接続している。バスバ３１は、渡り部にクランク部３１ｃを有するＵ字状に構成され、Ｕ１相コイルおよびＷ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３の径方向内側を通って、Ｗ１相コイル、Ｕ２相コイルおよびＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４、Ｔ６Ｂ１１、Ｔ６Ｂ１６の先端部に接続されている。そこで、バスバ３１が第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３の径方向外方に突出せず、コイルエンドの径方向寸法の増大が抑えられ、固定子１０の径方向の小型化が図られる。バスバ３１が第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３の径方向内側を通っているので、バスバ３１の径方向外方への移動が規制され、バスバ３１の位置決めが容易となり、生産性が高められる。
【００７７】
ここでは、毎極毎相当たりのスロット数が２、固定子巻線が２つのコイルを並列接続してなる相コイルをＹ結線して構成されているので、中性点の個数が２となる。そこで、中性点の接続部では、図２７に示されるように、６スロットずつ離れたスロット１５から延び出る３つの端末を接続するのではなく、４スロットと５スロット離れたスロット１５から延び出る３つの端末を接続し、４スロットと３スロット離れたスロット１５から延び出る３つの端末を接続することになる。なお、６スロットとは、毎極毎相当たりのスロット数（２）×固定子巻線の相数（３）である。
【００７８】
実施の形態１では、第１の中性点を構成する、４スロットと３スロット離れたスロット１５から延び出る３つの端末を直接接合している。そして、第２の中性点を構成する４スロットと５スロット離れたスロット１５から延び出る３つの端末のうち、５スロット離れたスロット１５から延び出る２本の端末を直接接合し、この接合された２本の端末と残る１本の端末とをバスバ３１を用いて接合している。このように、結線板などの付属部品が不要となるので、部品点数が削減され、生産性が高められるとともに、コイルエンドの小型化が図られる。さらに、溶接箇所が３箇所となり、生産性が高められる。
【００７９】
バスバ３０，３１の渡り部が、第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１の先端部の接続部、又は第７ターン部Ｔ６Ｂ１２，Ｔ６Ｂ１３，Ｔ６Ｂ１５の先端部の接続部の固定子鉄心１１側、すなわち第１コイルエンド２０ａの頂部より径方向外側、かつ軸方向下側に配置されているので、バスバが第１コイルエンド２０ａの軸方向上側に配置される場合に比べ、コイルエンドの軸方向寸法を短くでき、固定子１０の軸方向の小型化が図られる。
【００８０】
巻線体２１とバスバ３０，３１が同じ材料を用いて作製されているので、生産性が高められる。バスバ３０，３１が絶縁被覆された導体線１９で作製されているので、バスバ３０，３１と巻線体２１との間の絶縁性が確保される。
【００８１】
実施の形態１では、毎極毎相当たりのスロット数Ｎが２、固定子巻線２０の相数Ｐが３であるので、各相コイルは、６（＝２×３）スロット離れたスロットから延び出た第１ターン部同士および第７ターン部同士を接続して構成されている。つまり、各相コイルの挿入スロット群の変更箇所および中性点の結線部で、６スロットと異なるＭスロット離れた第７ターン部同士を接続することになる。各相コイルの挿入スロット群の変更箇所では、図２６に示されるように、５スロット離れたスロット１５から延び出す第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１同士を接続し、７スロット離れたスロット１５から延び出す第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２同士を接続する必要がある。５スロット離れたスロット１５から延び出す第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１同士は、径方向のオフセット形状を変えることなく直接接続することができる。しかし、７スロット離れたスロット１５から延び出す第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の先端部同士を直接接続するには、第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の径方向のオフセット形状を変更して、第７ターン部Ｔ６Ａ１，Ｔ６Ｂ１との干渉を避ける必要がある。実施の形態１では、バスバ３０の渡り部の長さを調整し、第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の径方向のオフセット形状を変えることなく、第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の先端部同士を接続することができる。したがって、機種毎に、巻線体２１の径方向のオフセット形状を成形する際の治具や工程を変える必要がなく、生産性が高められる。
ここで、Ｍは２以上であって、Ｎ×Ｐ以外の自然数であれば、バスバ３０を用いることで、第７ターン部Ｔ６Ａ２，Ｔ６Ｂ２の径方向のオフセット形状を変えないという効果が得られる。
【００８２】
なお、上記実施の形態１の巻線体２１においては、第６から第１スロット挿入部Ｓ６〜Ｓ１のスロット内の径方向位置が、径方向外方から内方に、１層ずつ順次変位し、かつ、図１２において、第Ｑスロット挿入部と第（Ｑ−１）スロット挿入部とを接続するターン部の第Ｑスロット挿入部から第（Ｑ−１）スロット挿入部に向かう方向が、「右、右、左、左、右」となっている。しかし、第６から第１スロット挿入部Ｓ６〜Ｓ１のスロット内の径方向位置が、径方向外方から内方に、１層ずつ順次変位していれば、第Ｑスロット挿入部と第（Ｑ−１）スロット挿入部とを接続するターン部の第Ｑスロット挿入部から第（Ｑ−１）スロット挿入部に向かう方向は、任意である。例えば、第Ｑスロット挿入部と第（Ｑ−１）スロット挿入部とを接続するターン部の第Ｑスロット挿入部から第（Ｑ−１）スロット挿入部に向かう方向は、「右、左、右、左、右」、「右、右、右、右、右」でもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態１では、第２の中性点において、Ｗ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４の先端部がＵ２相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１１の先端部に直接接続されているが、Ｗ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１４の先端部をＶ１相コイルの第７ターン部Ｔ６Ｂ１６の先端部に直接接続してもよい。
【００８４】
実施の形態２．
図２８はこの発明の実施の形態２に係る回転電機における固定子を外径側から見た要部側面図、図２９および図３０はそれぞれこの発明の実施の形態２に係る回転電機における固定子巻線の第７ターン部の配列状態を説明する模式図である。
【００８５】
図２８から図３０に示されるように、サーミスタなどの温度検出素子３５が、バスバ３０に取り付けられて、バスバ３０と第７ターン部Ｔ６Ａとの間に配置されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００８６】
この実施の形態２によれば、温度検出素子３５がバスバ３０と第７ターン部Ｔ６Ａとの間の周方向の隙間に配置されているので、温度検出素子３５の温度検出の応答性が向上される。また、温度検出素子３５の周方向の１面が発熱体であるバスバ３０と接しているので、雰囲気温度の影響が抑えられ、検出温度のバラツキを小さくすることができる。
また、温度検出素子３５がバスバ３０に取り付けられているので、温度検出素子３５が取り付けられたバスバ３０を用いて第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂを接続することができる。そこで、第７ターン部Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂに接続されているバスバ３０に温度検出素子３５を取り付けるという煩雑な作業が不要となり、生産性が高められる。
【００８７】
ここで、温度検出素子３５の周方向の他の１面を第７ターン部Ｔ６Ａと接するようにすれば、温度検出の応答性がさらに向上されるとともに、雰囲気温度の影響がさらに抑えられ、検出温度のバラツキをさらに小さくすることができる。さらに、バスバ３０が横切るＴ６Ｂの内径側の面に相対するように、温度検出素子３５配置してもよい。これにより、温度検出素子３５の径方向の２面が、第７ターン部Ｔ６Ｂと第１コイルエンド２０ａの第５ターン部Ｔ４５とに近づき、あるいは接するので、温度検出の応答性がさらに向上されるとともに、雰囲気温度の影響がさらに抑えられ、検出温度のバラツキをさらに小さくすることができる。
また、上記実施の形態２では、温度検出素子３５がバスバ３０に取り付けられているが、温度検出素子３５はバスバ３１に取り付けられてもよい。
【００８８】
なお、上記各実施の形態では、８極４８スロットの回転電機について説明しているが、極数およびスロット数は、これに限定されない。
また、上記各実施の形態では、固定子巻線が、並列接続された各相コイルをＹ結線して構成されているが、固定子巻線は、直列接続された各相コイルをＹ結線して構成されてもよい。
また、上記各実施の形態では、固定子巻線が、各相コイルをＹ結線して構成されているが、固定子巻線は、各相コイルをΔ結線して構成されてもよい。
【００８９】
また、上記各実施の形態では、スロット数が毎極毎相当たり２の、分布巻きの固定子巻線を有する回転電機に適用したが、スロット数が毎極毎相当たりＮ以上（但し、Ｎは２以上の自然数）の、分布巻きの固定子巻線を有する回転電機であればよい。
また、上記各実施の形態では、バスバを用いてスロットの最外径位置から延び出す外径側端末同士を接合しているが、バスバを用いてスロットの最内径位置から延び出す内径側端末同士を接合してもよい。この場合、バスバは、渡り部が第３端末となる内径側端末の外径側を通るように渡り部にクランク部を形成すればよい。
【００９０】
また、上記各実施の形態では、巻線体が１本の連続した導体線により構成されているが、巻線体は、分布巻きに構成されていれば、複数本の導体を溶接などにより接続して構成されてもよい。
また、上記各実施の形態では、コイルとしての巻線体が、８本のコイル挿入部と９本のターン部とを交互に一続きに接続して構成されているが、巻線体は、２Ｘ本（Ｘは１以上の自然数）のスロット挿入部と（２Ｘ＋１）本のターン部とを交互に一続きに接続して構成されていればよい。この場合、巻線体の両端に位置するターン部が、内径側端末および外径側端末となる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  固定子、１１  固定子鉄心、１５  スロット、１９  導体線、２０  固定子巻線、２１  巻線体（コイル）、２１Ａ  第１巻線体（コイル）、２１Ｂ  第２巻線体（コイル）、３０，３１  バスバ、３０ａ，３１ａ  第１端部、３０ｂ，３１ｂ  第２端部、３０ｃ，３１ｃ  クランク部、３５  温度検出素子、Ｓ１  第１スロット挿入部、Ｓ２  第２スロット挿入部、Ｓ３  第３スロット挿入部、Ｓ４  第４スロット挿入部、Ｓ５  第５スロット挿入部、Ｓ６  第６スロット挿入部、Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂ  第１ターン部（内径側端末）、Ｔ１２  第２ターン部、Ｔ２３  第３ターン部、Ｔ３４  第４ターン部、Ｔ４５  第５ターン部、Ｔ５６  第６ターン部、Ｔ６Ａ，Ｔ６Ｂ  第７ターン部（外径側端末）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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