(57)【要約】【課題】電動機のステータが備えるコイルがステータコアから突出する部分の寸法増加を抑制すること。【解決手段】電動機用コイルは、環状のステータコアの周方向と交差する方向に延在し、かつ前記周方向に沿って設けられた複数のスロットに設置される、導線が複数回巻き回されたコイルであって、前記スロット内に設置される前記導線の第１部分と、前記第１部分とは異なるスロット内に設置される前記導線の第２部分と、前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における一方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第１ターンチェンジ部と、複数の前記第１部分及び複数の前記第２部分を、前記ステータコアの中心軸方向における他方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第２ターンチェンジ部と、を含む。【選択図】図５
2016052193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータコアの周方向と交差するとともに前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って延在し、かつ前記周方向に沿って設けられた複数のスロットに設置される、導線が複数回巻き回されたコイルであって、
前記スロット内に設置される前記導線の第１部分と、
前記第１部分とは異なるスロット内に設置される前記導線の第２部分と、
前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における一方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第１ターンチェンジ部と、
前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における他方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第２ターンチェンジ部と、
を含む、電動機用コイル。
【請求項２】
前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第１ターンチェンジ部の寸法及び前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第２ターンチェンジ部の寸法は、前記周方向に沿って徐々に大きくなっている、請求項１に記載の電動機用コイル。
【請求項３】
複数の前記第１ターンチェンジ部及び複数の前記第２ターンチェンジ部は、前記周方向に沿って前記周方向と直交する方向にずれて配置される、請求項１又は請求項２に記載の電動機用コイル。
【請求項４】
前記導線は、平角線である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機用コイル。
【請求項５】
所定の軸線を中心として回転するロータと、
前記ロータの径方向外側に配置される環状のステータコアと、
前記ステータコアの周方向と交差するとともに前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って延在し、かつ前記周方向に沿って設けられて、導線を巻き回したコイルが配置される複数のスロットと、
前記スロット内に設置される前記導線の第１部分と、
前記第１部分とは異なるスロット内に設置される前記導線の第２部分と、
前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における一方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される第１ターンチェンジ部と、
前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における他方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される第２ターンチェンジ部と、
を含む、電動機。
【請求項６】
前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第１ターンチェンジ部の寸法及び前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第２ターンチェンジ部の寸法は、前記周方向に沿って徐々に大きくなっている、請求項５に記載の電動機。
【請求項７】
複数の前記第１ターンチェンジ部及び複数の前記第２ターンチェンジ部は、前記周方向に沿って前記周方向と直交する方向にずれて配置される、請求項５又は請求項６に記載の電動機。
【請求項８】
前記導線は、平角線である、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項９】
前記ステータコアは、周方向において複数に分割されている、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機用コイル及び電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機のステータは、導線を巻き回した複数のコイルがステータコアに設けられている。ステータコアからはみ出た部分（コイルエンド）は電動機の出力に寄与しないので、この部分の寸法を小さくすることが、電動機としての出力密度を向上させることにつながる。例えば、特許文献１には、平角線をコイル状に巻回してコイルピースを形成する工程と、前記コイルピースの非スロット挿入部を所定角度ねじって、ねじれ部を形成する工程と、各コイルピースのねじれ部を略平行配置しながら非ねじれ部分を順次所定スロットに挿入する工程と、を含むモータのステータ作製方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたコイルピースは、非スロット挿入部に形成されるねじれ部がステータコアの軸方向に傾くためねじれ部のステータコアからの突出高さを低くすることが可能である。しかし、導線のターン数を多くすると、突出高さが増加する。
【０００５】
本発明は、電動機のステータが備えるコイルがステータコアから突出する部分の寸法増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、環状のステータコアの周方向と交差するとともに前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って延在し、かつ前記周方向に沿って設けられた複数のスロットに設置される、導線が複数回巻き回されたコイルであって、前記スロット内に設置される前記導線の第１部分と、前記第１部分とは異なるスロット内に設置される前記導線の第２部分と、前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における一方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第１ターンチェンジ部と、前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における他方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される複数の第２ターンチェンジ部と、を含む、電動機用コイルである。
【０００７】
前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第１ターンチェンジ部の寸法及び前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第２ターンチェンジ部の寸法は、前記周方向に沿って徐々に大きくなっていることが好ましい。
【０００８】
複数の前記第１ターンチェンジ部及び複数の前記第２ターンチェンジ部は、前記周方向に沿って前記周方向と直交する方向にずれて配置されることが好ましい。
【０００９】
前記導線は、平角線であることが好ましい。
【００１０】
所定の軸線を中心として回転するロータと、前記ロータの径方向外側に配置される環状のステータコアと、前記ステータコアの周方向と交差するとともに前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って延在し、かつ前記周方向に沿って設けられて、導線を巻き回したコイルが配置される複数のスロットと、前記スロット内に設置される前記導線の第１部分と、前記第１部分とは異なるスロット内に設置される前記導線の第２部分と、前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における一方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される第１ターンチェンジ部と、前記第１部分の複数の前記導線及び前記第２部分の複数の前記導線を、前記ステータコアの中心軸方向における他方側でそれぞれ接続し、かつ平行に並んで前記ステータコアの周方向に沿って配列される第２ターンチェンジ部と、を含む、電動機である。
【００１１】
前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第１ターンチェンジ部の寸法及び前記ステータコアの径方向におけるそれぞれの前記第２ターンチェンジ部の寸法は、前記周方向に沿って徐々に大きくなっていることが好ましい。
【００１２】
複数の前記第１ターンチェンジ部及び複数の前記第２ターンチェンジ部は、前記周方向に沿って前記周方向と直交する方向にずれて配置されることが好ましい。
【００１３】
前記導線は、平角線であることが好ましい。
【００１４】
前記ステータコアは、周方向において複数に分割されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、電動機のステータが備えるコイルがステータから突出する部分の寸法増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る電動機を示す断面図である。
【図２】図２は、ステータの斜視図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図４は、ステータコアの平面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る電動機のコイルの斜視図である。
【図６】図６は、電動機のコイルが設置されるスロットを示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るコイル及びステータコアを示す斜視図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る電動機のコイルを複数並べた状態の一部を示す斜視図である。
【図９】図９は、スロット内に設けられた導線を示す図である。
【図１０】図１０は、第１ターンチェンジ部から導線がスロット内に導かれる構造を示す図である。
【図１１】図１１は、スロットの形状及び導線の形状を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係るコイルコイルエンドと、比較例に係るコイルのコイルエンドとを示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図２０】図２０は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図２１】図２１は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本実施形態に係るコイルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図２３】図２３は、ターン数を変更したコイルを示す図である。
【図２４】図２４は、ターン数を変更したコイルを示す図である。
【図２５】図２５は、変形例に係るコイルを示す図である。
【図２６】図２６は、変形例に係るコイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
＜電動機の一例＞
図１は、本実施形態に係る電動機１を示す断面図である。電動機１は、冷却構造２と、筐体３と、動力伝達軸としてのシャフト１０と、ロータコア２０と、ステータ６とを含んでいる。シャフト１０は、電動機１の発生する動力を電動機１の外部に出力したり、電動機１を発電機として用いる場合に電動機１へ動力を入力したりする。シャフト１０は、外周部にロータコア２０が取り付けられる。ロータコア２０は円板形状の鋼板（電磁鋼板）２１を積層した円筒形状の構造体である。ロータコア２０の外側には、ステータ６が配置される。ステータ６は、ロータコア２０の外側に配置される。本実施形態において、後述するように、ロータコア２０は、内部に複数の永久磁石を埋め込んでいる。このように、本実施形態において、電動機１は、ＩＰＭ（Interior  Permanent  Magnet）であるが、ＳＰＭ（Surface  Permanent  Magnet）であってもよい。電動機１は、永久磁石を有さない電動機、例えば、誘導電動機又はＳＲＭ（Switched  Reluctance  Motor）等であってもよい。すなわち、本実施形態において、電動機１は、永久磁石を有するか否かは問わない。関わらず適用することができる。
【００１９】
ステータ６は、ステータコア６Ｙとコイル６Ｃとを有する構造体である。ステータ６は、ステータコア６Ｙにコイル６Ｃが巻き付けられている。コイル６Ｃのステータコア６Ｙから突出した部分が、コイルエンド６ＣＥである。ステータコア６Ｙは、例えば、複数の鋼板（電磁鋼板）を積層した円筒状の構造体である。
【００２０】
筐体３は、ロータコア２０が取り付けられたシャフト１０及びステータ６を内部に格納する。筐体３は、円板形状のシャフト取り出し側部材３Ｔと、円筒形状の側部３Ｓと、円板形状の反シャフト取り出し側部材３Ｒとを有する。シャフト取り出し側部材３Ｔと、側部３Ｓと、反シャフト取り出し側部材３Ｒとで囲まれる空間が、筐体３の内部になる。シャフト取り出し側部材３Ｔは、シャフト１０を筐体３の外部に取り出すための貫通孔３ＨＡを有する。筐体３の内部に格納されたシャフト１０は、貫通孔３ＨＡから取り出される。本実施形態において、シャフト取り出し側部材３Ｔと側部３Ｓとは、例えば、鋳造等により一体成形されるが、両者を別部材とするとともにねじ等の締結部材で両者を結合してもよい。反シャフト取り出し側部材３Ｒは、シャフト取り出し側部材３Ｔとは反対側における側部３Ｓの端部に取り付けられる。反シャフト取り出し側部材３Ｒは、ねじ等の締結部材によって側部３Ｓに取り付けられる。
【００２１】
筐体３の側部３Ｓの内周部には、ステータ６が取り付けられる。ステータ６は、環状の構造体であり、側部３Ｓの内周部全周に渡って取り付けられる。ステータ６の内周側には、シャフト１０を取り付けたロータコア２０が配置される。シャフト１０は、両側にそれぞれ軸受４Ａ、４Ｂが取り付けられている。２つの軸受４Ａ、４Ｂは、筐体３に取り付けられており、シャフト１０を回転可能に支持している。より具体的には、軸受４Ａがシャフト取り出し側部材３Ｔに取り付けられ、軸受４Ｂが反シャフト取り出し側部材３Ｒに取り付けられる。このような構造により、筐体３は、軸受４Ａ、４Ｂを介してシャフト１０を回転可能に支持している。そして、シャフト１０は、回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。
【００２２】
シャフト１０は、一端部１０Ｃがシャフト取り出し側部材３Ｔの貫通孔３ＨＡから突出する。シャフト１０の一端部１０Ｃ側には、例えば、ギヤ又は継手等が取り付けられる。このような構造により、前記ギヤ又は前記継手等を介して、シャフト１０から電動機１の動力を取り出したり、電動機１に動力を入力して電動機１から電力を発生させたりする。シャフト１０の一端部１０Ｃ側が、シャフト１０の入出力側になる。
【００２３】
シャフト１０と筐体３との間には、封止部材５Ａ、５Ｂが設けられる。また、シャフト１０と筐体３との間には、シャフト１０の回転数を検出する回転数センサ５Ｉが設けられる。なお、回転数センサ５Ｉは、軸受４Ｂと封止部材５Ｂとの間に配置される。封止部材５Ａは、シャフト取り出し側部材３Ｔの貫通孔３ＨＡであって、軸受４Ａとシャフト１０の一端部１０Ｃとの間に取り付けられる。封止部材５Ｂは、軸受４Ｂよりもシャフト１０の他端部１０Ｒ側に配置されるとともに、反シャフト取り出し側部材３Ｒの貫通孔３ＨＢに取り付けられる。本実施形態において、電動機１は、冷却媒体（例えば、油）によって内部が冷却されるとともに軸受４Ａ、４Ｂが潤滑されるので、シャフト１０から筐体３の外部に漏れる前記冷却媒体を抑制するため、封止部材５Ａ、５Ｂが筐体３とシャフト１０との間に設けられる。また、軸受４Ｂと封止部材５Ｂとの間には、封止部材としてのオイルシール５Ｃが設けられる。
【００２４】
ロータコア２０は、複数の鋼板２１がシャフト１０に取り付けられ、積層された構造体である。複数の鋼板２１がシャフト１０に取り付けられた状態において、前記複数の鋼板２１が積層される方向（積層方向）は、シャフト１０の軸方向、すなわち、回転中心軸Ｚｒと平行な方向である。積層方向におけるロータコア２０の両端部には、バランスプレート３０Ａ、３０Ｂが設けられる。なお、バランスプレート３０Ａ、３０Ｂは、環状の部材であり、シャフト１０の外周部に取り付けられる。前記複数の鋼板２１が積層されたロータコア２０は、２つのバランスプレート３０Ａ、３０Ｂで挟持される。一方のバランスプレート３０Ａ側において、シャフト１０は、バランスプレート３０Ａの内径よりも外径が大きくなっているロータコア固定部１４を有する。このため、シャフト１０の他端部１０Ｒ側からシャフト１０に取り付けられたバランスプレート３０Ａは、ロータコア固定部１４に接すると、それ以上の移動が規制される。バランスプレート３０Ａ、ロータコア２０、バランスプレート３０Ｂを、この順にシャフト１０へ取り付け、ロータコア固定ナット１３をシャフト１０にねじ込むことにより、ロータコア２０がシャフト１０に取り付けられる。この状態において、バランスプレート３０Ａ、３０Ｂは、ロータコア２０、すなわち、積層された前記複数の鋼板２１に圧縮力を与えている。バランスプレート３０Ａ、３０Ｂの直径は、鋼板２１の直径と同一又は鋼板２１の直径よりも小さくなっている。
【００２５】
シャフト１０は、電動機１を内部から冷却するための冷却媒体を通過させるための冷却媒体供給通路１１を有している。本実施形態において、冷却媒体供給通路１１は、回転中心軸Ｚｒに沿って設けられる。冷却媒体供給通路１１は、回転中心軸Ｚｒ上に設けられていることが好ましい。また、シャフト１０を中空シャフトとし、シャフト１０内にさらに別のシャフトを貫通させるような構造であってもよい。この場合、シャフト１０と、シャフト１０内を貫通する別のシャフトとの間に形成される空間を、冷却媒体供給通路１１とすることができる。冷却媒体供給通路１１は、シャフト１０の内部であって、他端部１０Ｒからシャフト１０の軸方向、すなわち、回転中心軸Ｚｒ方向に向かって延在している。このため、シャフト１０の他端部１０Ｒには、冷却媒体が冷却媒体供給通路１１へ流入する冷却媒体入口１１Ｉが設けられる。このように、シャフト１０の他端部１０Ｒ側は、冷却媒体入口側になる。
【００２６】
本実施形態において、冷却媒体供給通路１１は、シャフト１０の軸方向に向かって途中まで設けられる。冷却媒体供給通路１１は、シャフト１０の径方向外側に向かって延在する冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂを有している。冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂは、冷却媒体供給通路１１に開口している。冷却媒体放出通路（第１の冷却媒体放出通路）１２Ａは、シャフト１０の表面１０Ｓであって、一方の軸受４Ａよりもシャフト１０の一端部１０Ｃ側に開口する。冷却媒体放出通路（第２の冷却媒体放出通路）１２Ｂは、シャフト１０の表面１０Ｓであって、他方の軸受４Ｂよりもシャフト１０の他端部１０Ｒ側に開口する。このような構造により、冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂは、冷却媒体供給通路１１とシャフト１０の表面１０Ｓとを連通する。冷却媒体供給通路１１に供給された冷却媒体は、冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂから放出されて、後述する冷却媒体回収通路７Ｂへ流れる途中で軸受４Ａ、４Ｂを冷却及び潤滑する。なお、電動機１は、冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂを必ずしも有していなくてもよい。
【００２７】
冷却媒体供給通路１１からは、複数の冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂが分岐している。なお、図１はシャフト１０の回転中心軸Ｚｒと平行かつ回転中心軸Ｚｒを含む平面でシャフト１０を切った場合の断面を示しているが、説明の便宜上、同一断面に複数の冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂが現れている。しかし、実際は、冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂは、回転中心軸Ｚｒを中心とした中心角が９０度異なる平面でシャフト１０を切った場合のそれぞれの断面に現れる。
【００２８】
複数の冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂは、冷却媒体供給通路１１から分岐して、シャフト１０の軸方向に対しては冷却媒体を分岐させず一方向に流しながらロータコア２０を冷却した後、ロータコア２０の表面に開口した放出口４０ＡＨ、４０ＢＨから冷却媒体を放出させる。そして、複数の冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂは、冷却媒体供給通路１１に前記冷却媒体が流入する冷却媒体入口１１Ｉから放出口４０ＡＨ、４０ＢＨまでの距離（通路距離）が同一である。放出口４０ＡＨ、４０ＢＨから放出された冷却媒体は、バランスプレート３０Ｂ、３０Ａが有する冷却媒体出口３１Ｂ、３１Ａから筐体３の内部に流出する。ロータコア２０が回転している場合、前記回転に起因する遠心力によって、冷却媒体出口３１Ｂ、３１Ａから流出した冷却媒体は、ロータコア２０の径方向外側に飛ばされる。そして、前記径方向外側に飛ばされた冷却媒体は、コイルエンド６ＣＥを冷却する。
【００２９】
筐体３の側部３Ｓには、冷却媒体回収通路７Ｂが設けられている。冷却媒体回収通路７Ｂは、電動機１が使用される状態において、下方（重力の作用する方向側であり、図１においては矢印Ｇで示す方向側）に設けられる。例えば、電動機１がホイールローダに搭載される場合、ホイールローダが水平面に接地している状態を電動機１が使用される状態であるとして、その状態において下方となる位置に冷却媒体回収通路７Ｂが設けられる。
【００３０】
本実施形態において、筐体３は、コイルエンド６ＣＥと対向し、かつ冷却媒体回収通路７Ｂを避けた部分に、コイルエンド冷却用通路７Ｔを有している。そして、コイルエンド冷却用通路７Ｔからもコイルエンド６ＣＥに冷却媒体を供給して、コイルエンド６ＣＥを冷却している。なお、コイルエンド冷却用通路７Ｔは必ずしも設ける必要はなく、例えば、電動機１又は電動機１の搭載対象等の仕様又は運転条件に応じてコイルエンド冷却用通路７Ｔを筐体３に設けるか否かが決定される。コイルエンド冷却用通路７Ｔは、シャフト１０の回転中心軸Ｚｒが鉛直方向（重力の作用方向）と直交するように電動機を配置した場合に、上方（鉛直方向とは反対側）に配置されることが好ましく、より好ましくは最上方（すなわちトップの位置）に配置されるのがよい。
【００３１】
本実施形態において、冷却媒体は、冷却媒体循環手段であるポンプ８によって電動機１に供給されるとともに、電動機１を冷却等した後は、ポンプ８によって吸引される。ポンプ８の吸引口は、第１冷却媒体配管ＣＬ１によって冷却媒体回収通路７Ｂと接続される。また、ポンプ８の吐出口は、第２冷却媒体配管ＣＬ２によって電動機１と接続される。本実施形態において、第２冷却媒体配管ＣＬ２は、シャフト側供給配管ＣＬＡとコイルエンド側供給配管ＣＬＢとに分岐する。前者は冷却媒体供給通路１１の冷却媒体入口１１Ｉに接続され、後者はコイルエンド冷却用通路７Ｔに接続されて、それぞれの接続対象にポンプ８から吐出された冷却媒体を供給する。
【００３２】
本実施形態において、冷却構造２は、冷却媒体供給通路１１と、複数の冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂとを含んでいる。ポンプ８から吐出された冷却媒体は、第２冷却媒体配管ＣＬ２を通って一部がシャフト側供給配管ＣＬＡに、残りがコイルエンド側供給配管ＣＬＢに流れる。シャフト側供給配管ＣＬＡに流れた冷却媒体は、冷却媒体入口１１Ｉを通ってから、一部がそれぞれの冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂに流入する。そして、冷却媒体は、冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂを通過する過程でロータコア２０を冷却し、放出口４０ＡＨ、４０ＢＨから筐体３の内部に放出される。筐体３の内部に放出された冷却媒体は、ロータコア２０の遠心力によってコイルエンド６ＣＥに到達し、これを冷却する。冷却媒体通路４０Ａ、４０Ｂに流入しなかった冷却媒体は、冷却媒体放出通路１２Ａ、１２Ｂから放出されて軸受４Ａ、４Ｂを冷却及び潤滑する。コイルエンド側供給配管ＣＬＢに流れた冷却媒体は、コイルエンド冷却用通路７Ｔに流入した後、コイルエンド６ＣＥに供給されてこれを冷却する。冷却媒体出口３１Ｂ、３１Ａから流出した冷却媒体によるコイルエンド６ＣＥの冷却が不十分になりやすい運転条件で電動機１が運転されている場合でも、コイルエンド冷却用通路７Ｔにより、コイルエンド６ＣＥを冷却することができる。このため、コイルエンド冷却用通路７Ｔは、様々な運転条件においても安定して電動機１を運転させることができる。
【００３３】
コイルエンド６ＣＥを冷却した冷却媒体と軸受４Ａ、４Ｂを冷却及び潤滑した冷却媒体とは、重力の作用により、筐体３の下方に流れる。この冷却媒体は、冷却媒体回収通路７Ｂを通って筐体３の外部へ排出される。筐体３の外部に排出された冷却媒体は、第１冷却媒体配管ＣＬ１を通ってポンプ８に吸引される。ポンプ８は、吸引した冷却媒体を第２冷却媒体配管ＣＬ２に吐出する。このように、冷却構造２においては、ポンプ８を用いて、電動機１と、第１冷却媒体配管ＣＬ１、第２冷却媒体配管ＣＬ２、シャフト側供給配管ＣＬＡ及びコイルエンド側供給配管ＣＬＢとの間で冷却媒体を循環させる。そして、冷却構造２は、上述したロータコア２０及びコイルエンド６ＣＥの冷却と、軸受４Ａ、４Ｂの潤滑及び冷却とを繰り返す。なお、第１冷却媒体配管ＣＬ１及び第２冷却媒体配管ＣＬ２に、冷却媒体中の異物を除去するフィルタを、また、第１冷却媒体配管ＣＬ１に、及びロータコア２０及びコイルエンド６ＣＥを冷却して昇温した冷却媒体を冷却するクーラーを設けてもよい。なお、コイルエンド冷却用通路７Ｔに冷却媒体を供給する手段は、上述したような冷却媒体の循環構造の他に、ポンプ８とは異なる冷却媒体の供給ポンプを新たに設けて、コイルエンド冷却用通路７Ｔに冷却媒体を供給する循環構造であってもよい。すなわち、電動機１は、コイルエンド冷却用通路７Ｔ専用の冷却回路を有していてもよい。
【００３４】
＜ステータ６＞
図２は、ステータ６の斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。図４は、ステータコア６Ｙの平面図である。ステータ６は、回転中心軸Ｚｒに沿った貫通孔を有する円筒状のステータコア６Ｙと、コイル６Ｃとを有している。コイル６Ｃは、図３に示すように、銅又はアルミニウム等の導体の線（以下、適宜導線と称する）６０が、ステータコア６Ｙの第１端部６ＹＴＡ側と第２端部６ＹＴＢ側との間で巻き回されたものである。図２においてはコイル６Ｃの導線６０を簡略化して記載してある。
【００３５】
図２及び図３に示すように、コイル６Ｃの一方のコイルエンド６ＣＥは、筒状のステータコア６Ｙの第１端部６ＹＴＡから、回転中心軸Ｚｒの方向、かつステータコア６Ｙの外側に突出した部分である。他方のコイルエンド６ＣＥは、ステータコア６Ｙの第２端部６ＹＴＢから回転中心軸Ｚｒの方向、かつステータコア６Ｙの外側に突出した部分である。回転中心軸Ｚｒは、環状の構造体であるステータコア６Ｙの中心軸である。図３に示すように、コイル６Ｃは、ステータコア６Ｙに設けられたスロット６Ｓに設置される。図３は、スロット６Ｓを含む面での断面図である。スロット６Ｓの回転中心軸Ｚｒ側には、図１に示すロータコア２０が配置される。スロット６Ｓ内の回転中心軸Ｚｒ側には、蓋６Ｆが設けられる。蓋６Ｆは、スロット６Ｓ内に設置されたコイル６Ｃがロータコア２０側に移動することを防ぐ。
【００３６】
＜ステータコア６Ｙ＞
図４は、ステータコア６Ｙの断面図である。図４は、図１に示すシャフト１０の回転中心軸Ｚｒと直交する平面でステータコア６Ｙを切ったときの断面を示している。シャフト１０の回転中心軸Ｚｒは、ステータコア６Ｙの中心軸と一致する。ステータコア６Ｙは、ヨーク６ＹＫと、複数の突極６Ｔと、複数のスロット６Ｓとを備える。ヨーク６ＹＫは、環状の構造体であり、図１に示すロータコア２０を取り囲んでいる。突極６Ｔ及びスロット６Ｓは、ステータコア６Ｙの周方向、すなわち回転中心軸Ｚｒを中心としたステータコア６Ｙの円周方向に沿って交互に設けられている。
【００３７】
スロット６Ｓは、ステータコア６Ｙ、より具体的にはヨーク６ＹＫの径方向内側から径方向外側に向かって掘り込まれ、かつステータコア６Ｙ、より具体的にはヨーク６ＹＫの周方向と交差する方向に延在する。本実施形態では、スロット６Ｓは、ヨーク６ＹＫの周方向と直交する方向に延在する。スロット６Ｓがヨーク６ＹＫの周方向と直交する方向は、図１に示すシャフト１０の回転中心軸Ｚｒと平行な方向なので、スロット６Ｓは、回転中心軸Ｚｒと平行な方向に沿って延在する。図４に示す断面におけるスロット６Ｓの形状、すなわちスロット６Ｓが延在する方向と直交する平面でスロット６Ｓを切った断面（以下、適宜横断面と称する）の形状は、長方形（正方形を含む）となっている。スロット６Ｓ内に、図３に示すコイル６Ｃの導線６０が設置される。
【００３８】
本実施形態において、ステータコア６Ｙは、周方向の二箇所の位置で２分割されている。分割されたステータコア６Ｙの一方を第１ステータコア６ＹＡ、他方を第２ステータコア６ＹＢと称する。第１ステータコア６ＹＡと第２ステータコア６ＹＢとが合わさっている部分を分割部ＳＬと称する。図１及び図２に示すステータ６は、第１ステータコア６ＹＡ及び第２ステータコア６ＹＢに、図１から図３に示すコイル６Ｃが取り付けられてから一体化される。ステータコア６Ｙは２分割に限定されるものではなく、３分割又は４分割であってもよい。ステータコア６Ｙを分割することにより、ステータ６を組み立てやすくなるので好ましい。なお、本実施形態においては、ステータコア６Ｙが分割されない一体構造であることを排除するものではない。
【００３９】
＜コイル６Ｃ＞
図５は、本実施形態に係る電動機のコイル６Ｃの斜視図である。図６は、電動機のコイル６Ｃが設置されるスロット６Ｓを示す図である。図６中のｎ−１、ｎ、ｎ＋１は、コイル６Ｃの番号を示す。図７は、本実施形態に係るコイル６Ｃ及びステータコア６Ｙを示す斜視図である。図８は、本実施形態に係る電動機のコイル６Ｃを複数並べた状態の一部を示す斜視図である。本実施形態において、電動機のコイル（以下、適宜コイルと称する）６Ｃは、二層重ね巻と呼ばれる巻き方で、導線６０が複数回巻き回されたものである。コイル６Ｃは、第１部分６１と、第２部分６２と、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃと、複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂとを含む。
【００４０】
コイル６Ｃの第１部分６１及び第２部分６２は、図３及び図４に示すスロット６Ｓ内に設置される導線６０の一部分である。第２部分６２は、第１部分６１が設置されるスロット６Ｓとは異なるスロット６Ｓに設置される。第１部分６１及び第２部分６２は、ステータコア６Ｙの内部に配置されるので、電動機１の出力（トルク）の発生に寄与する。これに対して、図１及び図２に示すコイルエンド６ＣＥは、ステータコア６Ｙの外部に設置されるので、電動機１の出力（トルク）には寄与しない。
【００４１】
複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、ステータコア６Ｙの周方向と直交する回転中心軸Ｚｒ方向におけるステータコア６Ｙの一方側で、第１部分６１の複数の導線６０及び第２部分６２の複数の導線６０を接続する。複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂは、ステータコア６Ｙの周方向と直交する回転中心軸Ｚｒ方向におけるステータコア６Ｙの他方側で、第１部分６１の複数の導線６０及び第２部分６２の複数の導線６０を接続する。ステータコア６Ｙの周方向と直交する方向は、回転中心軸Ｚｒと平行な方向である。回転中心軸Ｚｒ方向におけるステータコア６Ｙの一方側は、図２に示す第１端部６ＹＴＡ側であり、他方側は、第２端部６ＹＴＢ側である。
【００４２】
以下において、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを区別しない場合、適宜第１ターンチェンジ部６３と称し、複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂを区別しない場合、適宜第２ターンチェンジ部６４と称する。
【００４３】
第１ターンチェンジ部６３と第１部分６１との間の導線６０は、第１曲がり部分６５Ａ及び第２曲がり部分６６Ａの二箇所で曲げられている。第１ターンチェンジ部６３と第２部分６２との間の導線６０は、第１曲がり部分６５Ｂ及び第２曲がり部分６６Ｂの二箇所で曲げられている。同様に、第２ターンチェンジ部６４と第１部分６１との間の導線６０は、第１曲がり部分６７Ａ及び第２曲がり部分６８Ａの二箇所で曲げられている。第２ターンチェンジ部６４と第２部分６２との間の導線６０は、第１曲がり部分６７Ｂ及び第２曲がり部分６８Ｂの二箇所で曲げられている。
【００４４】
第１ターンチェンジ部６３側の第１曲がり部分６５Ａ、６５Ｂ及び第２ターンチェンジ部６４側の第１曲がり部分６７Ａ、６７Ｂは、導線６０の第１部分６１と第２部分６２とが互いに周方向に離れるように曲げられている。第１ターンチェンジ部６３側の第２曲がり部分６６Ａは、第１ターンチェンジ部６３からの導線６０が第１部分６１に向かうように曲げられている。第１ターンチェンジ部６３側の第２曲がり部分６６Ｂは、第１ターンチェンジ部６３からの導線６０が第２部分６２に向かうように曲げられている。第２ターンチェンジ部６４側の第２曲がり部分６８Ａは、第２ターンチェンジ部６４からの導線６０が第１部分６１に向かうように曲げられている。第２ターンチェンジ部６４側の第２曲がり部分６８Ｂは、第２ターンチェンジ部６４からの導線６０が第２部分６２に向かうように曲げられている。
【００４５】
このような構造により、コイル６Ｃの第１部分６１と第２部分６２とは、図５に示すように所定の距離を隔てて配置され、かつ第１ターンチェンジ部６３及び第２ターンチェンジ部６４によって接続される。そして、図６に示すように、コイル６Ｃの第１部分６１と第２部分６２とは、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲに沿って、少なくとも２個（本実施形態では６個）離れたスロット６Ｓ、６Ｓに設置される。このように、本実施形態において、コイル６Ｃは、分布巻きによって複数のスロット６Ｓ、６Ｓに設けられる。図６に示す例において、コイル６Ｃｎの第１部分６１が設置されるスロット６Ｓには、コイル６Ｃｎ−１の第２部分６２も設置される。コイル６Ｃｎの第２部分６２が設置されるスロット６Ｓには、コイル６Ｃｎ＋１の第１部分６１も設置される。
【００４６】
複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃから第１部分６１及び第２部分６２までの部分は、図１及び図２に示す一方のコイルエンド６ＣＥに相当する。複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂから第１部分６１及び第２部分６２までの部分は、図１及び図２に示す他方のコイルエンド６ＣＥに相当する。以下において、一方のコイルエンド６ＣＥを適宜第１コイルエンド６ＣＥＡと称し、他方のコイルエンド６ＣＥを適宜第２コイルエンド６ＣＥＢと称する。
【００４７】
複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、図７に示すように、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲに沿ってそれぞれ平行に並んで配置されている。複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの導線６０は、それぞれ平行に配列される。図７には、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃのみが示されるが、図５に示す複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂも、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃと同様に、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲに沿って平行に並んで配置されている。複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂの導線６０は、それぞれ平行に配列される。このような構造により、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ及び複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂを、ステータコア６Ｙから回転中心軸Ｚｒと平行に離れる方向に積み上げる場合よりも、図１及び図２に示すコイルエンド６ＣＥがステータコア６Ｙから突出する大きさを低減できる。
【００４８】
図８に示すように、１つのコイル６Ｃに含まれる複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、この順に、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲに沿って配置される。第１ターンチェンジ部６３Ｂは、周方向ＣＲにおいて、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの中央部Ｃに設けられる。本実施形態において、第１ターンチェンジ部６３Ｂは、２つの第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｃの間に設けられる。
【００４９】
図８に示すように、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲ及び中心軸と直交する方向、すなわちステータコア６Ｙの径方向ＲＤにおける寸法（以下、適宜幅と称する）が、周方向ＣＲに沿って徐々に大きくなっている。図８に示す例では、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃはこの順に幅が大きくなっている。図８には、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃのみが示されるが、図５に示す複数の第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂも、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃと同様に、周方向ＣＲ及び中心軸と直交する方向、すなわちステータコア６Ｙの径方向にＲＤにおける寸法、すなわち幅が、周方向ＣＲに沿って徐々に大きくなっている。
【００５０】
図９は、スロット６Ｓ内に設けられた導線６０を示す図である。図５に示すコイル６Ｃの導線６０は、スロット６Ｓ内に一列に並べられている。前述したように、スロット６Ｓの回転中心軸Ｚｒ側には、蓋６Ｆが設けられる。蓋６Ｆは、スロット６Ｓの対向する内壁６ＳＷ、６ＳＷに設けられた一対の溝６ＳＳ、６ＳＳに差し込まれる。一対の溝６ＳＳ、６ＳＳは、回転中心軸Ｚｒ側の開口部分６ＳＯよりも内側に設けられ、かつスロット６Ｓが延在する方向に延在する。蓋６Ｆにより、スロット６Ｓ内の導線６０がスロット６Ｓの開口部分６ＳＯから出てしまうことが防止する。蓋６Ｆは、例えば、樹脂又は金属で製造される。
【００５１】
図１０は、第１ターンチェンジ部６３Ａから導線６０がスロット６Ｓ内に導かれる構造を示す図である。図１０には、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃのうち第１ターンチェンジ部６３Ａのみが示されるが、他の第１ターンチェンジ部６３Ｂ、６３Ｃ及び図５に示す第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂも同様である。図１１は、スロット６Ｓの形状及び導線６０の形状を示す図である。
【００５２】
コイル６Ｃの導線６０は、第１ターンチェンジ部６３Ａで２方向に分かれる。一方向の導線６０は、第１曲がり部６５Ａ及び第２曲がり部６６Ａで向きを変えて、ステータコア６Ｙのスロット６ＳＡ内に向かう。他の一方向の導線６０は、第１曲がり部６５Ｂ及び第２曲がり部６６Ｂで向きを変えて、ステータコア６Ｙのスロット６ＳＢ内に向かう。スロット６ＳＡ内の導線６０は、第１部分６１であり、スロット６ＳＢ内の導線６０は、第２部分６２である。第１部分６１の導線６０は、第２部分６２の配線よりもステータコア６Ｙの径方向外側に配置される。
【００５３】
ステータコア６Ｙに取り付けられたコイル６Ｃの導線６０は、スロット６ＳＡからステータコア６Ｙの外側に出た後、第１ターンチェンジ部６３Ａでステータコア６Ｙ側、かつ径方向内側に向きを変えて、スロット６ＳＢに導入される。ステータコア６Ｙの外側の部分における導線６０が、コイルエンド６ＣＥに相当する。他の第１ターンチェンジ部６３Ｂ、６３Ｃ及び第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂも同様である。
【００５４】
導線６０の種類は限定されるものではないが、本実施形態において、導線６０は、図１１に示すように平角線が用いられる。平角線は、導線６０が延びる方向と直交する平面で導線６０を切った場合において、導線６０の断面（以下、適宜横断面と称する）が長方形となるような線である。導線６０に平角線を用いた場合、スロット６Ｓ内の導線６０は、横断面の長辺が、スロット６Ｓの横断面の長辺と平行になるように配置される。このような構造により、図１０に示す、導線６０の第１曲がり部６５Ａ、６５Ｂ及び第２曲がり部６６Ａ、６６Ｂを曲げやすくなるという利点がある。また、平角線を導線６０に用いることにより、放熱性を向上させることができる。なお、本実施形態は、導線６０の横断面を円形とすることを排除するものではない。
【００５５】
図１２は、本実施形態に係るコイル６Ｃのコイルエンド６ＣＥと、比較例に係るコイル２０６Ｃのコイルエンド２０６ＣＥとを示す図である。比較例のコイル２０６Ｃは、ステータコア２０６Ｙと端部２０６ＹＴから出た導線２６０を、端部２０６ＹＴから離れる方向に積み重ねて導線２６０の方向を変更する構造である。コイル６Ｃのコイルエンド６ＣＥは、ステータコア６Ｙの端部６ＹＴから突出する大きさ（以下、コイルエンド高さと称する）Ｈが、比較例のコイル２０６Ｃのコイルエンド２０６ＣＥがステータコア２０６Ｙの端部２０６ＹＴから突出する大きさｈよりも小さくなる。
【００５６】
このように、コイル６Ｃを備えた電動機１は、コイル６Ｃがステータコア６Ｙから突出する部分、すなわちコイルエンド６ＣＥがステータコア６Ｙの外側に突出する寸法の増加を抑制することができる。このため、電動機１の寸法、具体的には回転中心軸Ｚｒ方向における寸法を小さくすることができる。その結果、電動機１は、出力密度（トルク密度）を大きくすることができる。また、コイル６Ｃは、ステータコア６Ｙの外部に配置される導線６０の体積が少なくなり、相対的にステータコア６Ｙ内に設けられる導線６０の体積が大きくなる。その結果、コイル６Ｃを備えた電動機１は、比較例のコイル２０６Ｃを備えた電動機に対して、出力密度（トルク密度）を大きくすることができる。
【００５７】
さらに、コイル６Ｃは、導線６０のターン数が増加しても第１ターンチェンジ部６３及び第２ターンチェンジ部６４の数が増加するのみで、コイルエンド高さＨは変わらない。このため、コイル６Ｃは、同じターン数であれば、比較例のコイル２０６Ｃよりもコイルエンド高さＨが小さくなり、かつ導線６０の長さも短くできる。このため、コイル６Ｃは、比較例のコイル２０６Ｃよりも体積、質量及び抵抗値を小さくすることができる。
【００５８】
導線６０は、絶縁皮膜に覆われているので、導線６０のターン数を多くすると、図１２に示す比較例のようにコイルエンド高さｈが増加し、絶縁皮膜の厚みの総和もターン数が増加するとともに増加する。本実施形態のコイル６Ｃ０は、導線６０のターン数が増加してもコイルエンド高さＨは変わらないので、ターン数の増加にともなう絶縁皮膜の厚みの総和の増加を抑制することができる。
【００５９】
図５に示すコイルエンド６ＣＥは、図１に示すロータコア２０の冷却媒体出口３１Ｂ、３１Ａから流出し、ロータコア２０の回転に起因する遠心力によってロータコア２０の径方向外側に飛ばされた冷却媒体によって冷却される。コイル６Ｃのコイルエンド６ＣＥは、ステータコア６Ｙから突出する寸法が小さいので、突出する寸法が大きい場合と比較して、冷却媒体出口３１Ｂ、３１Ａからの冷却媒体がコイルエンド６ＣＥのより大きい領域に吹き付けられる。その結果、コイルエンド６ＣＥがより冷却されやすくなる。
【００６０】
コイル６Ｃは、二層重ね巻であるため、ＳＣ（Segment  Conductor）巻きと比較して結線数が少なく、ろう付け又はヒュージングで結線できるので、溶接が不要（無酸素銅の使用が不要）であること及び設備投資額が小さいこと等の利点がある。また、コイル６Ｃは、導線６０のターン数が増加しても第１ターンチェンジ部６３及び第２ターンチェンジ部６４の数が増加するのみなので、コイルエンド高さＨをＳＣ巻きのコイルと同程度とすることができる。
【００６１】
コイル６Ｃは、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ及び第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂの、ステータコア６Ｙの径方向における寸法が、ステータコア６Ｙの径方向におけるスロット６Ｓの寸法以下となる。このため、ステータ６は、スロット６Ｓの径方向外側を、コイル６Ｃ同士を接続するための渡り線を配置するスペースとして利用することができる。
【００６２】
＜コイル６Ｃの製造方法の一例＞
図１３から図２２は、本実施形態に係るコイル６Ｃの製造方法の一例を説明するための図である。コイル６Ｃを製造するにあたって、治具１００が用いられる。治具１００は、板以上の部材であり、図５に示す第１ターンチェンジ部６３を形成するための突起部１０１、１０３、１０５と、第２ターンチェンジ部６４を形成するための突起部１０２、１０４と、導線６０を保持する凹部１０６とを有する。突起部１０１、１０３、１０５及び突起部１０２、１０４は、この順に積層されるとともに、この順に幅が小さくなっている。凹部１０６は、２つの突起部１０７、１０８に囲まれた部分である。突起部１０１、１０３、１０５の段差及び突起部１０２、１０４の段差は、導線６０の厚みに略等しいことが好ましい。
【００６３】
コイル６Ｃを製造するにあたり、図１３に示すように導線６０が凹部１０６の突起部１０７側に沿って設置される。本実施形態においては、導線６０を２本一組として巻き回してコイル６Ｃを製造するが、１本の導線６０が巻き回されてもよいし、３本一組の導線６０が巻き回されてもよく、巻き回される導線６０の本数は限定されない。
【００６４】
導線６０が凹部１０６に設置された状態で、図１４に示すように、導線６０は、突起部１０１に沿って曲げられた後、凹部１０６の突起部１０８側に沿って設置される。図１５に示すように、導線６０は、突起部１０２に沿って曲げられた後、凹部１０６の突起部１０７側に設置された導線６０に沿って設置される。図１６に示すように、導線６０は、突起部１０３に沿って曲げられた後、凹部１０６の突起部１０８側に設置された導線６０に沿って設置される。突起部１０３に沿って曲げられる部分の導線６０は、突起部１０１に沿って曲げられた部分の導線６０に重なって配列する。図１７に示すように、導線６０は、突起部１０４に沿って曲げられた後、凹部１０６の突起部１０７側に設置された導線６０に沿って設置される。突起部１０４に沿って曲げられる部分の導線６０は、突起部１０２に沿って曲げられた部分の導線６０に重なって配列する。図１８に示すように、導線６０は、突起部１０５に沿って曲げられた後、凹部１０６の突起部１０８側に設置された導線６０に沿って設置される。突起部１０５に沿って曲げられる部分の導線６０は、突起部１０３に沿って曲げられた部分の導線６０に重なって配列する。このようにして、導線６０が複数回巻き回されて、図１９に示すコイル素体６０Ｃが形成される。コイル素体６０Ｃは、第１ターン部６０ＣＡ及び第２ターン部６０ＣＢを有する。
【００６５】
図１９に示すように、第１ターン部６０ＣＡを保持具１０９Ａ、１０９Ｂで挟み込み、第２ターン部６０ＣＢを保持具１１０Ａ、１１０Ｂで挟み込む。保持具１０９Ａ、１０９Ｂは、第１ターン部６０ＣＡを挟み込む部分の内面が第１ターン部６０ＣＡの外形に沿った形状となっている。保持具１１０Ａ、１１０Ｂは、第２ターン部６０ＣＢを挟み込む部分の内面が第２ターン部６０ＣＢの外形に沿った形状となっている。保持具１０９Ａ、１０９Ｂは、第１ターン部６０ＣＡを挟み込んだとき、コイル素体６０Ｃの長手方向における動きを許容できるようになっている。保持具１１０Ａ、１１０Ｂは、第２ターン部６０ＣＢを挟み込んだとき、コイル素体６０Ｃの長手方向における動きを許容できるようになっている。
【００６６】
次に、コイル素体６０Ｃを拡張する作業が行われる。図２０に示すように、コイル素体６０Ｃの導線６０の間に、第１部分６１と第２部分６２とが重なるように一対の拡張板１１１Ａ、１１１Ｂを差し込む。そして、図２１に示すように、保持具１０９Ａ、１０９Ｂで第１ターン部６０ＣＡを挟み込み、保持具１１０Ａ、１１０Ｂで第２体ターン部６０ＣＢを挟み込んだ状態で、一対の拡張板１１１Ａ、１１１Ｂを、互いに離れるように移動させることにより、コイル素体６０Ｃを拡張する。拡張板１１１Ａ、１１１Ｂの角部１１１ＡＣ、１１１ＢＣは、円弧状に形成されており、コイル素体６０Ｃの拡張時に、導線６０の絶縁被膜を傷付けないようになっている。拡張板１１１Ａ、１１１Ｂは、例えば金属板であってもよいし、樹脂板であってもよい。
【００６７】
コイル素体６０Ｃが拡張されることにより、図２２に示すようにコイル６Ｃが完成する。突起部１０１、１０３、１０５に導線６０が巻き付けられて第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃが形成されるので、第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、それぞれ平行に配列される。また、突起部１０２、１０４に導線６０が巻き付けられて第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂが形成されるので、第２ターンチェンジ部６４Ａ、６４Ｂは、それぞれ平行に配列される。
【００６８】
図２３及び図２４は、ターン数を変更したコイル６Ｃｂを示す図である。コイル６Ｃｂは、前述した図５等に示すコイル６Ｃよりも導線６０のターン数が少ない。このため、図５等に示すコイル６Ｃは、３個の第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを有していたが、図２３及び図２４に示すコイル６Ｃｂは、２個の第１ターンチェンジ部６３Ａｂ、６３Ｂｂを有している。このように、本実施形態においては、導線６０のターン数は限定されない。
【００６９】
コイル６Ｃｂは、導線６０を巻き回した後、拡張することで製造できるため、巻き回した導線の束をねじる等の動作が不要である。このため、コイル６Ｃｂを製造することは比較的用意である。また、治具１００を用いることにより、コイル６Ｃｂをさらに容易に製造することができる。
【００７０】
＜変形例＞
図２５及び図２６は、変形例に係るコイル６Ｃａを示す図である。コイル６Ｃａは、図５等に示すコイル６Ｃと同様であるが、第１ターンチェンジ部６３ａ及び第２ターンチェンジ部６４ａとが異なる。コイル６Ｃａは、複数の第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａ及び複数の第２ターンチェンジ部６４Ａａ、６４Ｂａは、ステータコア６Ｙの周方向ＣＲに沿って周方向ＣＲと直交する方向、すなわち径方向ＲＤにずれて配置される。次においては、第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａについて説明するが、第２ターンチェンジ部６４Ａａ、６４Ｂａも同様である。
【００７１】
コイル６Ｃａの径方向外側の導線６０は、第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａによって、径方向ＲＤの内側に向かって順に方向が変更される。このため、第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａの径方向における寸法ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、いずれも同一の大きさである。また、コイル６Ｃａの第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａの寸法ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、図８に示す本実施形態のコイル６Ｃが備える第１ターンチェンジ部６３Ａの径方向における寸法と同程度である。図８に示すコイル６Ｃが備える第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、この順に径方向における寸法が大きくなる。このため、コイル６Ｃａの第１ターンチェンジ部６３Ａａ、６３Ｂａ、６３Ｃａの径方向における寸法ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの総和は、図８に示すコイル６Ｃが備える第１ターンチェンジ部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの径方向における寸法の総和よりも小さくなる。その結果、本変形例のコイル６Ｃａは、実施形態のコイル６Ｃよりも、さらにコイルエンド６ＣＥａの体積及び質量を小さくすることができる。
【００７２】
以上、本実施形態について説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  電動機
２  冷却構造
３  筐体
６  ステータ
６Ｃ、６Ｃａ、６Ｃｂ、２０６Ｃ  コイル
６ＣＥ、６ＣＥａ、２０６ＣＥ  コイルエンド
６ＣＥＡ  第１コイルエンド
６ＣＥＢ  第２コイルエンド
６Ｆ  蓋
６Ｙ、２０６Ｙ  ステータコア
６ＹＡ  第１ステータコア
６ＹＢ  第２ステータコア
６Ｓ、６ＳＡ、６ＳＢ  スロット
６ＳＯ  開口部分
６ＹＫ  ヨーク
６ＳＳ  溝
６ＳＷ  内壁
６Ｔ  突極
６ＹＴ、２０６ＹＴ  端部
６ＹＴＡ  第１端部
６ＹＴＢ  第２端部
１０  シャフト
２０  ロータコア
６０、２６０  導線
６０Ｃ  コイル素体
６０ＣＡ  第１ターン部
６０ＣＢ  第２ターン部
６１  第１部分
６２  第２部分
６３、６３ａ、６３Ａ、６３Ａａ、６３Ａｂ、６３Ｂ、６３Ｂａ、６３Ｂｂ、６３Ｃ、６３Ｃａ、６３Ｃｂ  第１ターンチェンジ部
６４、６４ａ、６４Ａ、６４Ａａ、６４Ａｂ、６４Ｂ、６４Ｂａ、６４Ｂｂ  第２ターンチェンジ部
６５Ａ、６５Ｂ、６７Ａ、６７Ｂ  第１曲がり部
６６Ａ、６６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ  第２曲がり部
１００  治具
【図１】
2016052193.tif 000003
【図２】
2016052193.tif 000004
【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】
2016052193.tif 000009
【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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