(57)【要約】【課題】電線を高密度に巻いた連続巻コイルを軸方向に容易に組み立てることができ、かつ回転電機の低価格化及び冷却性能向上、相間絶縁確保を実現したアキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法を提供する。【解決手段】電線を高密度に巻いた集中巻コイルを、渡り線を介して連続して巻線した連続巻コイルを３相分準備する。そのうち２相分の連続巻コイルの渡り線を事前に軸方向に異なる角度で傾け、３相分の連続巻コイルを軸方向に組み合わせて環状に成形する。別の態様としては、３相分の連続巻コイルの渡り線をコイル底部、中心、頂部においてそれぞれ径方向に迂回させた形状に事前に成形し、３相分の連続巻コイルを軸方向に組み合わせて環状に組み立てる。更に別の態様として、上記態様に加え、３相分の渡り線に位置固定用の配線ブロックを挿入する。【選択図】図１
2013118750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に構成したＵ，Ｖ，Ｗの３相分の連続巻線ユニットを備え、
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相の前記連続巻線ユニットの一つのコイルと隣接するコイルの間における各相の前記渡り線の渡り部分での空間距離を回転電機の径方向及び軸方向に予め定められた相間絶縁距離を保つように配置したことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
コイルの巻き終わり線をコイルの頂部若しくは底部から回転電機の径方向に延出させると共に、連続巻きした次のコイルの巻き始め線を前記巻き終わり線とは逆の底部若しくは頂部から軸方向に導入させ、前記渡り線の渡り部分は回転電機の径方向に対して傾斜させるよう構成したことを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線とにおいて、各相の前記渡り線の渡り部分における回転電機の軸方向の高さが異なるよう、各相の前記渡り部分からコイルへ導入される巻き始め線の導入角度及びコイルから前記渡り部分へ延出する巻き終わり線の延出角度を、各相の連続巻線毎に異なる角度にして回転電機の軸方向に傾斜させることを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線とにおいて、各相の渡り線は回転電機の径方向に伸びる延出部及び導入部と、回転電機の軸方向に伸びる垂直部と、一つのコイルから隣のコイルへ渡る渡り部分とから構成されており、前記渡り部分の回転電機の軸方向での高さを異なる高さに配置したことを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分を、それぞれ保持するスペーサブロックを備えることを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成し、
各相の連続巻線ユニットの一つのコイルと隣接するコイルの間における各相の前記渡り線渡り部分での空間距離を、回転電機の径方向及び軸方向において予め定められた相間絶縁距離を保つように配置して組み立てることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。
【請求項７】
電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成した後に、
前記渡り線とコイルの間の巻き終わり線及び巻き始め線を、前記Ｕ，Ｖ，Ｗの各相において異なる角度にて傾斜させるように成形することで、各相の渡り線の間の相間絶縁距離を保つことを特徴とする請求項６記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。
【請求項８】
電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成した後に、
前記巻き終わり線及び巻き始め線を、各相ごとに、コイルの下底部、中央部、上底部から延出するように成形することで、各相の渡り線の間の相間絶縁距離を保つことを特徴とする請求項６記載のアキシャルギャップ型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、モータや発電機などのアキシャルギャップ型の回転電機及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化が深刻化する中で、電気機器に対する省エネルギー化の要求が高まっている。現在、国内の年間消費電力量の約５５％がモータによって消費されているため、モータの高効率化に対する注目は高い。これまでモータの高効率化には、高いエネルギー積を有する希土類磁石を用いた設計が採用されている。しかし、希土類磁石の原料であるＮｄ（ネオジウム）やＤｙ（ディスプロシウム）は、最大産出国である中国の輸出枠規制により、近年価格が高騰している。中国の輸出枠規制の方針は、ＮｄやＤｙの採掘による環境破壊を防止するためのものであり、今後も希土類の価格高騰や供給難が続く可能性が高い。このため、希土類磁石を使わず、フェライト磁石のみでモータの高校率化を実現できる手段の一つとして、アキシャルギャップ型モータが注目されている。アキシャルギャップ型モータは従来のラジアルギャップ型よりも磁石面積を広くとることができるため、フェライト磁石に替えた場合の保持力の低下を補うことができ、効率も従来と同等以上にすることも可能である。アキシャルギャップ型モータの構成としては、１ロータ−２ステータ型、２ロータ−１ステータ型、１ロータ−１ステータ型などの組み合わせがある。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特開２００８−１７２８５９号公報（特許文献１）がある。特許文献１は同相コイルを４連続巻線し、ｙ結線でアキシャルギャップ型モータ（１ロータ−１ステータ型）を構成する。特許文献１は、連続巻線で接続点数を減らすことによるモータの低価格化と、コイル間をつなぐ渡り線をコイルの内径側に集めることでコイル外径側をフリースペースとし、一例としてコイル外径側とモータケースとを接触させることでモータの冷却性能向上を図る狙いがあるものと推察する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７２８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成で電線を高密度に巻いて占積率を高めた連続巻コイルを３相分作成し、それ等を回転電機の軸方向に組み立てると、各相間の渡り線が干渉して絶縁空間距離が保てない問題が発生した。そこで本発明は、電線を高密度に巻いた連続巻コイルを回転電機の軸方向に容易に組み立てることができ、かつ回転電機の低価格化（接続点数少）及び冷却性能向上（渡り線をコイル内径側に集約）、相間絶縁確保（渡り線の位置を規制）を実現したアキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に構成したＵ，Ｖ，Ｗの３相分の連続巻線ユニットを備え、各Ｕ，Ｖ，Ｗ相の前記連続巻線ユニットの一つのコイルと隣接するコイルの間における各相の前記渡り線の渡り部分での空間距離を回転電機の径方向及び軸方向に予め定められた絶縁空間距離を保つように配置したことを特徴とする。
【０００７】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、コイルの巻き終わり線をコイルの頂部若しくは底部から回転電機の径方向に延出させると共に、連続巻きした次のコイルの巻き始め線を前記巻き終わり線とは逆の底部若しくは頂部から軸方向に導入させ、前記渡り線の渡り部分は回転電機の径方向に対して傾斜させるよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線とにおいて、各相の前記渡り線の渡り部分における回転電機の軸方向の高さが異なるよう、各相の前記渡り部分からコイルへ導入される巻き始め線の導入角度及びコイルから前記渡り部分へ延出する巻き終わり線の延出角度を、各相の連続巻線毎に異なる角度にして回転電機の軸方向に傾斜させることを特徴とする。
【０００９】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線とにおいて、各相の渡り線は回転電機の径方向に伸びる延出部及び導入部と、回転電機の軸方向に伸びる垂直部と、一つのコイルから隣のコイルへ渡る渡り部分とから構成されており、前記渡り部分の回転電機の軸方向での高さを異なる高さに配置したことを特徴とする。
【００１０】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、前記Ｕ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分と、前記Ｖ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分と、前記Ｗ相連続巻線ユニットの渡り線の渡り部分を、それぞれ保持するスペーサブロックを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成し、
各相の連続巻線ユニットの一つのコイルと隣接するコイルの間における各相の前記渡り線渡り部分での空間距離を、回転電機の径方向及び軸方向において予め定められた相間絶縁距離を保つように配置して組み立てることを特徴とする。
【００１２】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成した後に、
前記渡り線とコイルの間の巻き終わり線及び巻き始め線を、前記Ｕ，Ｖ，Ｗの各相において異なる角度にて傾斜させるように成形することで、各相の渡り線の間の相間絶縁距離を保つことを特徴とする。
【００１３】
本発明のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、電線を巻き回して形成するコイルの巻き終わり線を延ばして渡り線として隣接するコイルの巻き始め線とし、連続して巻き回すことで複数の巻きコイルを連続的に形成して、同一構成のＵ，Ｖ，Ｗ３相分の連続巻線ユニットを予め形成した後に、
前記巻き終わり線及び巻き始め線を、各相ごとに、コイルの下底部、中央部、上底部から延出するように成形ことで、各相の渡り線の間の相間絶縁距離を保つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電線を高密度に巻いた連続巻コイルの渡り線を各相間で干渉させることなく組み合わせて環状に成形することができ、かつ低価格化（接続点数少）及び冷却性能向上（渡り線を内径側に集約）、相間絶縁距離の確保（渡り線の位置を規制）を実現したアキシャルギャップ型回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である１２スロットのモータの各相コイルの渡り線の配置を示す模式図。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である１２スロットのモータの各相コイルの結線図。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態を示す斜視図。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を組み立てた状態を示す斜視図。
【図５】図５は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示す斜視図。
【図６】図６は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図７】図７は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示す斜視図。
【図８】図８は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図９】図９は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態を示す斜視図。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示す斜視図。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイルの一断面図。
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み立てた状態を示す斜視図。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロックを挿入した状態を示す斜視図。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロックを挿入した状態を示す断面図。
【図２３】図２３は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロックを挿入した状態を示す斜視図。
【図２４】図２４は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロックを挿入した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施例のアキシャルギャップ型回転電機は、コイルが偶数段巻きで巻回方向も同じ集中巻コイルを渡り線を介して連続巻した連続巻コイルを３組形成し、前記３組の連続巻コイルのうち２組の連続巻コイルの渡り線を軸方向にそれぞれ異なる角度で傾け、３組の前記連続巻コイルを組み合わせて環状に成形したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の別実施例のアキシャルギャップ型回転電機は、コイルが奇数段巻きで巻回方向も同じ集中巻コイルを渡り線を介して連続巻した連続巻コイルを３組形成し、前記３組の連続巻コイルのうち１組の連続巻コイルの渡り線はコイル底部で径方向に迂回させ、もう１組の連続巻コイルの渡り線はコイル中心で径方向に迂回させ、最後の１組の渡り線はコイル頂部で径方向に迂回させ、３組の前記連続巻コイルを組み合わせて環状に成形したことを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の別実施例のアキシャルギャップ型回転電機は、３組の前記連続巻コイルの渡り線に対し、径方向から固定用の配線ブロックを複数個所挿入して、その位置を固定したことを特徴とする。
【００１９】
本発明の実施例のアキシャルギャップ型回転電機を製造する際には、電線を高密度に巻いた集中巻コイルを、渡り線を介して連続して巻線した連続巻コイルを３相分（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）準備する。
【００２０】
その後、本発明の実施例の第一の態様のアキシャルギャップ型回転電機を製造する際には、そのうち２相分の連続巻コイルの渡り線を事前に軸方向に異なる角度で傾け、３相分の連続巻コイルを回転電機の軸方向に組み合わせて環状に成形して製造する。
また、本発明の実施例の第二の態様によるアキシャルギャップ型回転電機を製造する際には、３相分の連続巻コイルの渡り線をコイル底部、中心、頂部においてそれぞれ径方向に迂回させた形状に事前に成形し、３相分の連続巻コイルを軸方向に組み合わせて環状に成形して製造する。
さらに、本発明の実施例の第三の態様によるアキシャルギャップ型回転電機を製造する際には、第一、第二の態様によるアキシャルギャップ型回転電機の製造において、３相分の渡り線に位置固定用の配線ブロックを挿入して製造する。
【００２１】
以下、本発明の実施例をさらに詳細に図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１に本発明の一実施形態である１２スロットのアキシャルギャップ型モータのＵＶＷ各相コイルの渡り線の配置を模式的に表したものを示す。アキシャルギャップ型モータ１００は、鉄心３の周りに電線を集中巻で巻いたコイルを環状に配置してステータ１を構成し、このステータ１の上下もしくは一方にロータ２を配置する。ロータ２は中心に配置された回転シャフト（図示せず）と連結されており、ステータ１とは一定のギャップを設けて配置されている。また、ロータ２のステータ側には、図示していないが、マグネットが周方向にＮ極とＳ極を交互に配置している。なお、以下で説明するアキシャルギャップ型モータ１００は一例であって、本発明の内容を変更しない範疇でスロット数（コイルの連続巻数）を適宜変更できることはもちろんである。
【００２３】
図１において、Ｕ相の４個のコイル１０ａ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｊは、夫々渡り線を介して連続巻線とされ、コイルの巻回方向はすべて同一方向であり、渡り線はすべてコイルの内径側に集約されている。Ｖ相の４個のコイル１０ｂ、１０ｅ、１０ｈ、１０ｋと、Ｗ相の４個のコイル１０ｃ、１０ｆ、１０ｉ、１０ｌも連続巻線の巻回方向と渡り線の配置は上記Ｕ相のコイルと同じ構成である。従って、上記のようにアキシャルギャップ型モータ１００を構成すれば、Ｕ相の４連続巻コイル、Ｖ相の４連続巻コイル、Ｗ相の４連続巻コイルの中性点５は、３相の端末線を隣り合う位置に配置することができる。これら３相の端末線を接続端子もしくは溶接で接続することにより、中性点５として機能する。この結果、接続点数が１箇所と少ないため、モータの低価格化を実現できる。また、渡り線をすべてコイル内径側に集約したため、コイル外径側はフリースペースとなり、一例としてコイル外径側とモータケースとを接触させることでモータの冷却性能向上を図ることが可能となる。また、Ｕ相の４連続巻コイル、Ｖ相の４連続巻コイル、Ｗ相の４連続巻コイルの入力線４は、３相の入力線を隣り合う位置に配置することができるため、これらをロータ２に接触させないように這い回し、モータケースより引き出すことで、ステータ１として機能する。
【００２４】
図２は、本発明のアキシャルギャップ型モータ１００のステータ１の結線図を示している。
Ｕ相のコイル１０Ｕは、入力線１５Ｕ１、コイル１０ａ、渡り線１５Ｕ２、コイル１０ｄ、渡り線１５Ｕ３、コイル１０ｇ、渡り線１５Ｕ４、コイル１０ｊ、端末線１５Ｕ５を連結して構成する。コイルの巻回方向はすべて同一方向である。Ｖ相のコイル１０Ｖ、Ｗ相のコイル１０Ｗの構成もコイルの巻回方向を含め、上記Ｕ相コイル１０Ｕと同一の構成である。つまり本発明のアキシャルギャップ型モータ１００は、４連続巻コイルを３組使用した４直列のＹ結線で構成されている。ここでＵ相のコイル１０Ｕ、Ｖ相のコイル１０Ｖ、Ｗ相のコイル１０Ｗの中心部（Ｎ）を中性点接続することにより、ステータ１として機能する。
【００２５】
図３は、３相分の４連続巻コイルを回転電器の軸方向に単純に組み立てた状態を示している。図３に示す例では、コイル単体は２段巻きされている。この例において、Ｕ相のコイル１０Ｕ、Ｖ相のコイル１０Ｖ、Ｗ相のコイル１０Ｗはそれぞれ渡り線を介して直線状に４連続巻線したものであり、組立の一例として、図３のように直線状態で組み立てた後に環状に成形することで、図１のアキシャルギャップ型モータ１００のステータ１として構成することは可能であるようにも見える。しかし、ここではその問題点について説明する。図３に示すように、３相分の４連続巻コイルを単純に回転電器の軸方向に組み合わせただけでは、３相分の渡り線が相互に干渉するため、相互の干渉を避けるためには点線で示すように段違いにコイルを配置する必要があるため、このままでは組み立てが困難である。それに対して、図５以降において、本発明であるこの解決法について説明する。ここでは一例として２段巻きとして説明しているが、偶数巻き（２段巻き、４段巻き、６段巻き・・・・・）の場合、入力線、渡り線、端末線がすべてコイル底部に集中するため、同様の問題が発生する。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイルを組み立てた状態を示している。コイル単体は３段巻きされている。従って、図３の偶数巻きと異なり、コイルの巻き終わり線はコイル頂部に位置し、次のコイルの巻き始め線は底部に位置するため、渡り線はすべて傾斜して配置さることができれば問題は解消される。しかしこの場合、この形状の４連続コイルを単体で３組作製して、それらを回転電器の軸方向に組み立てることは３相の渡り線同志が干渉するために組み立てができない。そのために実現できる方法としては、ノズルの回転軌道を確保できるのでノズル式巻線機で３相同時に連続巻線すれば、図４の４連続巻コイルを作製することは可能である。これは、コイルの占積率が小さい場合のみ、コア同士の隙間が十分あるために可能である。しかし、本発明のようにコイルの占積率が高い場合は、ノズルと隣り合うコイルが干渉するため、ノズル巻線は適用できない。従って、この問題も解消する手法については、図１３以降でこの解決法について説明する。ここでは一例として３段巻きとしているが、奇数巻き（１段巻き、３段巻き、５段巻き・・・・・）の場合、渡り線がすべて傾斜して配置されるため、同様の問題が発生する。
【００２７】
上述の問題を解決することが可能な構成について、図５乃至図１２に基づいて説明する。尚、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各々の４連続巻コイルは、巻き終わり線及び巻き始め線の導入・延出の角度が異なるのみであり、コイル間の渡り線の長さを含み電線の長さやその他の寸法・構成に相違はない。
図５は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示している。図５以降を用いて、コイルが偶数巻きの場合の組立に関する前記問題を解決するコイル構造について説明する。図５に示すようにＵ相のコイル１０Ｕは、４個のコイル１０ａ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｊを横に並べて配置し、各コイルは渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４をコイル底部にコの字状に配置して連続巻線されている。ここで１５Ｕ５が端末線、１５Ｕ１が入力線となる。
【００２８】
図６は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ａ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｕ２は前述の通り、コイル底部に配置されている。本コイル（Ｕ相のコイル１０Ｕ）を基準のコイルとする。
【００２９】
図７は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相のコイル１０Ｖ’）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示している。Ｕ相の基準コイル１０Ｕとの違いは各コイルの渡り線１５Ｖ２、１５Ｖ３、１５Ｖ４が回転電器の軸方向に角度φ１で傾斜していることである。
【００３０】
図８は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相のコイル１０Ｖ’）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ｂ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｖ２は、前述の通り、軸方向に角度φ１で傾斜している。
【００３１】
図９は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相のコイル１０Ｗ’）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示している。Ｕ相の基準コイル１０Ｕとの違いは各コイルの渡り線１５Ｗ２、１５Ｗ３、１５Ｗ４が回転電器の軸方向に角度φ２（φ２＞φ１）で傾斜していることである。
【００３２】
図１０は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相のコイル１０Ｗ’）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ｃ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｗ２は、前述の通り、回転電器の軸方向に角度φ２で傾斜している。
【００３３】
図１１は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を回転電器の軸方向に組み合わせた状態を示している。Ｕ相のコイル１０Ｕ、Ｖ相のコイル１０Ｖ’、  Ｗ相のコイル１０Ｗ’の順に、コイルを横に並べた状態で組み合わせる。Ｖ相のコイル１０Ｖ’とＷ相のコイル１０Ｗ’の渡り線をそれぞれ角度φ１とφ２に傾斜させたことで、各渡り線同士は相間絶縁を保つことができ、渡り線の相互の干渉が無くなり、コアは一直線状に並ぶことができ、軸方向の組立が容易となる。さらにこの横に展開されたコイルを環状に成形することにより、ステータ１を形成することができる。
【００３４】
図１２は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ）の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）の構造を示している。図５との違いは、Ｕ相のコイル１０Ｕが最初から環状に連続巻線されている点である。本形状のように巻線工程で形状を作りこむことで、前述の環状成形工程を省略できる。なお、本形状においてもＶ相のコイル１０Ｖ’、Ｗ相のコイル１０Ｗ’の渡り線をそれぞれ角度φ１とφ２に傾斜させることはもちろん必要である。
【実施例２】
【００３５】
図１３は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示している。図１３以降を用いて、コイルが奇数巻きの場合の組立に関する前記問題を解決するコイル構造について説明する。図１３に示すようにＵ相のコイル１０Ｕは、４個のコイル１０ａ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｊを横に並べて配置し、各コイルは渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４を並行に傾斜させて連続巻線されている。ここで１５Ｕ５が端末線、１５Ｕ１が入力線となる。前述した通り、この形状の４連続コイルを単体で３組作製して、軸方向に単純に組み合わせるだけでは渡り線が干渉するため組立できない。以下、その解決方法について説明する。
【００３６】
上述の問題を解決することが可能な構成について、図１４乃至図２０に基づいて説明する。尚、実施例１と同様に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各々の４連続巻コイルは、巻き終わり線・巻き始め線及び渡り線の曲げ方が異なるのみであり、コイル間の電線の長さやその他の寸法・構成に相違はない。
【００３７】
図１４は、本発明の一実施形態である１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示している。図１３との違いは渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４がコイル底部で回転電器の径方向に迂回していることである。なお、この渡り線形状は図１３のコイルの渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４を治具など成形しても良いし、最初から巻線工程で作りこむことも可能である。
【００３８】
図１４に示す渡り線１５Ｕ２を、図１５に基づいて詳述する。図１５は、１相分（Ｕ相のコイル１０Ｕ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ａ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｕ２は、コイルの巻き終わり線をコイル上底の内周側から長さｈ１分だけ回転電器の径方向に延出してから下方に向けて垂直に屈曲し、コイル下底面を延長させた面と略同一面にて、次のコイルの側へ屈曲して所定の長さ分径方向に迂回するよう渡り線１５Ｕ２を形成し、更に屈曲させて次のコイルの巻き始め線としている。
【００３９】
図１６は、本発明の一実施形態である１相分（Ｖ相のコイル１０Ｖ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示している。Ｕ相のコイル１０Ｕ’’との違いは各コイルの渡り線１５Ｖ２、１５Ｖ３、１５Ｖ４がコイル中心で回転電器の径方向に迂回していることである。
【００４０】
図１６に示す渡り線１５Ｖ２を、図１７に基づいて詳述する。図１７は、１相分（Ｖ相のコイル１０Ｖ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ｂ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｖ２は、コイルの巻き終わり線を、コイル上底の内周側から長さｈ２分だけ回転電器の径方向に延出してから下方に向けて垂直に屈曲し、コイルの図における縦方向（回転電器の軸方向）の寸法の中心にて屈曲してコイル内周から更に距離ｈ２’となる位置まで延出させ、当該位置から電線を所定の長さにて回転電器の径方向に迂回して各コイルの渡り線１５Ｖ２を形成し、巻き終わり線と同寸の位置にて電線を下方に屈曲させ、コイル下底面を延長させた面と略同一面にて次のコイル側へ更に屈曲させて次のコイルの巻き始め線としている。
【００４１】
図１８は、本発明の一実施形態である１相分（Ｗ相のコイル１０Ｗ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の構造を示している。Ｕ相のコイル１０Ｕ’’との違いは各コイルの渡り線１５Ｗ２、１５Ｗ３、１５Ｗ４がコイル頂部で回転電器の径方向に迂回していることである。
【００４２】
図１８に示す渡り線１５Ｗ２を図１９に基づいて詳述する。図１９は１相分（Ｗ相のコイル１０Ｗ’’）の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）の巻き始め第一番目のコイル（１０ｃ）の一断面図を示している。渡り線１５Ｗ２は、コイルの巻き終わり線を、コイル上底の内周側から長さｈ３’分だけ回転電器の径方向に延出し、当該位置から電線を所定の長さにて回転電器の径方向に迂回して各コイルの渡り線１５Ｗ２を形成し、そこからコイル上底面を延長させた面と略同一面にて、次のコイル側へ屈曲させ、コイル内周から距離ｈ３の位置にて下方に向けて垂直に屈曲させ、コイル下底面を延長させた面と略同一面にて更に屈曲させて次のコイルの巻き始め線としている。
【００４３】
図２０は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み合わせた状態を示している。Ｕ相のコイル１０Ｕ’’、Ｖ相のコイル１０Ｖ’’、  Ｗ相のコイル１０Ｗ’’の順に、コイルを横に並べた状態で組み合わせる。このとき、相間絶縁距離をｄとして、次の条件を全て満たすような寸法とすることで３相の渡り線の全てにおいて、相間絶縁を保つことができる。
ｈ１−ｈ２≧ｄ
ｈ２’―ｈ１≧ｄ
ｈ２’＞ｈ１＞ｈ２
ｈ１−ｈ３≧ｄ
ｈ３’―ｈ１≧ｄ
ｈ３’＞ｈ１＞ｈ３
【００４４】
このようにして、Ｕ相のコイル１０Ｕ’’、Ｖ相のコイル１０Ｖ’’、Ｗ相のコイル１０Ｗ’’の渡り線をコイルの頂部、中心、底部でそれぞれ回転電器の径方向に迂回させることで、渡り線の相互の干渉が無くなり、コアは一直線状に並ぶことができ、軸方向の組立が容易となる。さらにこの横に展開されたコイルを環状に組み立てることにより、ステータ１を形成することができる。なお、本形状においても図１２のように最初から環状にコイルを連続巻線することができることはもちろんである。
【実施例３】
【００４５】
図２１は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロックを挿入した状態を示している。最後に残った課題として、ステータ１を機能させるために渡り線の相間絶縁を確保（渡り線の位置を規制し、一定空間距離を確保）する必要がある。一般的なラジアルギャップ型モータでは、樹脂製の配線板もしくは結線板を設置するなど部品費として高額になることが多い。モータの低価格化を実現するためには、この部分も安くしたい。このため、図２１に示すように３相の渡り線の位置を固定する樹脂製の配線ブロック２０を数箇所に挿入する。これにより、従来は一体物であった配線板を細かく分割して小さくしたことで、材料費を低減できる。配線ブロック２０の固定方法については、接着材、モールドなどが考えられる。
【００４６】
図２２は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は２段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロック２０を挿入した状態を断面で示している。３相の渡り線は図２２のように配置されており、これを確実に位置決めするためには、３つの溝を有した略逆Ｅ字状の配線ブロック２０が適している。この形状であれば一方向からの挿入が可能である。
【００４７】
図２３は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロック２５を挿入した状態を示している。
【００４８】
図２４は、本発明の一実施形態である３相分の４連続巻コイル（コイル単体は３段巻き）を軸方向に組み立てた状態に位置固定用の配線ブロック２５を挿入した状態を断面で示している。３相の渡り線は図２４のように配置されており、これを確実に位置決めするためには、図２３と同様に３つの溝を有した略逆Ｅ字状の配線ブロック２５が適している。これも同様に、この形状であれば一方向からの挿入が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１                ステータ
２                ロータ
３                鉄心
４                入力線
５                中性点
１０ａ〜１０ｌ                コイル
１０Ｕ，１０Ｕ’’              Ｕ相のコイル
１０Ｖ，１０Ｖ’，１０Ｖ’’    Ｖ相のコイル
１０Ｗ，１０Ｗ’，１０Ｗ’’    Ｗ相のコイル
１５Ｕ１                      入力線
１５Ｕ２，１５Ｕ３，１５Ｕ４  渡り線
１５Ｕ５                      端末線
１５Ｖ１                      入力線
１５Ｖ２，１５Ｖ３，１５Ｖ４  渡り線
１５Ｖ５                      端末線
１５Ｗ１                      入力線
１５Ｗ２，１５Ｗ３，１５Ｗ４  渡り線
１５Ｗ５                      端末線
２０，２５                    配線ブロック
１００                        アキシャルギャップ型モータ
【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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