(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットが周方向に並べて形成された電機子鉄心と、
前記電機子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルと
を備え、
複数の前記コイルのそれぞれは、
前記スロットに挿入され、径方向に並べられた複数のスロット部と、
複数の前記スロット部のそれぞれに１つずつ接続され、前記スロットから軸方向に突出した複数のターン部と
を有し、
複数の前記ターン部は、
前記径方向に並べられた複数の前記スロット部のうちの中央側に配置された前記スロット部に接続された内層側ターン部と、
前記内層側ターン部に沿って設けられ、前記径方向に並べられた複数の前記スロット部のうちの外側に配置された前記スロット部に接続された外層側ターン部と
を有し、
前記内層側ターン部は、
前記スロット部に接続され、前記スロットから前記軸方向に突出し、前記スロット部から前記軸方向について離れるにつれて前記周方向に向かうように曲げられた第１内層側曲部と、
前記第１内層側曲部に接続され、前記周方向について前記第１内層側曲部から離れるにつれて前記軸方向について前記電機子鉄心から離れるように配置された第１内層側斜辺部と、
前記第１内層側斜辺部に接続され、両端部の位置が互いに前記径方向にずれるように曲げられるとともに、ねじられた内層側シフト部と
を有し、
前記外層側ターン部は、
前記スロット部に接続され、前記スロットから前記軸方向に突出し、前記スロット部から前記軸方向について離れるにつれて前記周方向に向かうように曲げられた第１外層側曲部と、
前記第１外層側曲部に接続され、前記周方向について前記第１外層側曲部から離れるにつれて前記軸方向について前記電機子鉄心から離れるように配置された第１外層側斜辺部と、
前記第１外層側斜辺部に接続され、両端部の位置が互いに前記径方向にずれるように曲げられ、前記電機子鉄心との間に前記内層側シフト部が配置された外層側シフト部と
を有している回転電機。
【請求項２】
前記周方向に互いに隣り合う一対の前記ターン部におけるそれぞれの前記外層側シフト部の間には、前記径方向に延びた冷却空間が形成されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
互いに同一の前記スロットに挿入された複数の前記スロット部に接続された複数の前記ターン部において、前記第１内層側斜辺部および前記第１外層側斜辺部は、前記径方向について互いに隣り合っており、
前記周方向に互いに隣り合う一対の前記ターン部におけるそれぞれの前記第１内層側斜辺部の間およびそれぞれの前記第１外層側斜辺部の間には、第１斜辺部隙間が形成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記内層側シフト部および前記外層側シフト部のそれぞれは、両端部よりも中間部が前記径方向について膨らんでいる請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記内層側シフト部および前記外層側シフト部のそれぞれは、前記径方向に曲げられるとともに前記周方向に延びている
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記外層側シフト部は、ねじられており、
前記内層側シフト部における前記第１内層側斜辺部側の端部は、前記外層側シフト部における前記第１外層側斜辺部側の端部よりも、前記ターン部の前記周方向についての中心部から離れて配置されている請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
前記内層側ターン部および前記外層側ターン部のそれぞれは、複数の導線から構成されている請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記第１内層側斜辺部の形状は、直線状に延びた形状となっている請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記内層側ターン部は、前記内層側シフト部に接続された第２内層側斜辺部をさらに有し、
前記軸方向に視た場合に、前記周方向に互いに隣り合う一対の前記内層側ターン部のうちの一方の前記内層側ターン部における前記内層側シフト部の中心部と他方の前記内層側ターン部における前記第２内層側斜辺部とが前記径方向にずれている請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１内層側斜辺部における前記内層側シフト部側の部分には、前記内層側シフト部に近づくにつれて前記電機子鉄心から離れるように前記軸方向に曲げられた軸方向曲部が形成さている請求項１から請求項９までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の回転電機の製造方法であって、
成形前の前記内層側ターン部は、
第１内層側延部と、
前記第１内層側延部に対して平行に設けられた第２内層側延部と、
前記第１内層側延部および前記第２内層側延部に渡って設けられ、湾曲した内層側湾曲部と
を有し、
成形前の前記外層側ターン部は、
第１外層側延部と、
前記第１外層側延部に対して平行に設けられた第２外層側延部と、
前記第１外層側延部および前記第２外層側延部に渡って設けられ、湾曲した外層側湾曲部と
を有し、
前記第１外層側延部、前記第１内層側延部、前記第２内層側延部および前記第２外層側延部が一列に並べられた状態で、前記第１外層側延部と前記第１内層側延部とが把持され、前記第２外層側延部と前記第２内層側延部とが把持され、前記第１外層側延部に接続された前記スロット部である第１外層側スロット部と前記第１内層側延部に接続された前記スロット部である第１内層側スロット部とが把持され、前記第２外層側延部に接続された前記スロット部である第２外層側スロット部と前記第２内層側延部に接続された前記スロット部である第２内層側スロット部とが把持される把持工程と、
前記把持工程の後、前記第１外層側延部、前記第１内層側延部、前記第２内層側延部および前記第２外層側延部が並べられている面である成形前基準面に対する垂直の方向について、前記第１外層側延部および前記第１内層側延部に対して前記第２外層側延部および前記第２内層側延部を相対移動させるとともに、前記第１外層側スロット部および前記第１内層側スロット部に対して前記第２外層側スロット部および前記第２内層側スロット部を相対移動させて、前記内層側ターン部および前記外層側ターン部を成形する成形工程と
を備えた回転電機の製造方法。
【請求項１２】
前記把持工程では、前記第１外層側延部における前記外層側湾曲部側の部分と前記第１内層側延部における前記内層側湾曲部側の部分とが把持され、前記第２外層側延部における前記外層側湾曲部側の部分と前記第２内層側延部における前記内層側湾曲部側の部分とが把持される請求項１１に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のコイルを備えた回転電機およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のスロットが周方向に並べて形成された固定子鉄心と、固定子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルとを備えた回転電機が知られている。コイルは、一対のスロットに渡って設けられ、一端部が他端部よりも径方向について外側に配置された複数のターン部を有している。ターン部は、一対の斜辺部と、一対の斜辺部に渡って設けられたシフト部とを有している。シフト部の斜辺部側の端部は、軸方向について外側に曲げられ、さらに、周方向に延びた線を中心線とした半円状に曲げられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７７００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一対のスロットに渡って設けられた複数のターン部におけるそれぞれのシフト部は、軸方向について外側に曲げられ、さらに、周方向に延びた線を中心線とした半円状に曲げられている。また、それぞれのシフト部における半円状に曲げられている部分は、軸方向に互いに重ねられている。その結果、コイルのコイルエンドが大きいという課題があった。
【０００５】
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コイルエンドを小型化することができる回転電機およ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】
本開示に係る回転電機は、複数のスロットが周方向に並べて形成された電機子鉄心と、電機子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルとを備え、複数のコイルのそれぞれは、スロットに挿入され、径方向に並べられた複数のスロット部と、複数のスロット部のそれぞれに１つずつ接続され、スロットから軸方向に突出した複数のターン部とを有し、複数のターン部は、径方向に並べられた複数のスロット部のうちの中央側に配置されたスロット部に接続された内層側ターン部と、内層側ターン部に沿って設けられ、径方向に並べられた複数のスロット部のうちの外側に配置されたスロット部に接続された外層側ターン部とを有し、内層側ターン部は、スロット部に接続され、スロットから軸方向に突出し、スロット部から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように曲げられた第１内層側曲部と、第１内層側曲部に接続され、周方向について第１内層側曲部から離れるにつれて軸方向について電機子鉄心から離れるように配置された第１内層側斜辺部と、第１内層側斜辺部に接続され、両端部の位置が互いに径方向にずれるように曲げられるとともに、ねじられた内層側シフト部とを有し、外層側ターン部は、スロット部に接続され、スロットから軸方向に突出し、スロット部から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように曲げられた第１外層側曲部と、第１外層側曲部に接続され、周方向について第１外層側曲部から離れるにつれて軸方向について電機子鉄心から離れるように配置された第１外層側斜辺部と、第１外層側斜辺部に接続され、両端部の位置が互いに径方向にずれるように曲げられ、電機子鉄心との間に内層側シフト部が配置された外層側シフト部とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る回転電機およびその製造方法によれば、コイルエンドを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。
【図２】図１の固定子を示す斜視図である。
【図３】図１の回転電機の要部を示す平面図である。
【図４】図３のコイルを示す模式図である。
【図５】図１のコイルを示す結線図である。
【図６】複数のコイルの結線パターンを示す図である。
【図７】図４の複数のターン部を示す正面図である。
【図８】図７の複数のターン部を示す平面図である。
【図９】図７の複数のターン部を示す斜視図である。
【図１０】図９の１つのターン部を示す側面図である。
【図１１】図４の複数のターン部を示す正面図である。
【図１２】図１１の複数のターン部を示す平面図である。
【図１３】図１１の複数のターン部を示す斜視図である。
【図１４】図１３の１つのターン部を示す側面図である。
【図１５】比較例のターン部を示す正面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図１７】図１５のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図１８】図１５のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。
【図１９】実施の形態１におけるターン部を示す正面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図２２】図１９のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。
【図２３】製造装置を示す正面図である。
【図２４】図２３の製造装置を示す側面図である。
【図２５】図２３の製造装置が内層側ターン部および外層側ターン部を製造した状態を示す正面図である。
【図２６】図２４の製造装置の要部を示す断面図である。
【図２７】回転電機の製造方法を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態２に係る回転電機の要部を示す断面図である。
【図２９】実施の形態３に係る回転電機の内層側ターン部を示す正面図である。
【図３０】図２９の内層側ターン部を示す平面図である。
【図３１】比較例の内層側ターン部を示す正面図である。
【図３２】図３１の内層側ターン部を示す平面図である。
【図３３】実施の形態４の回転電機の内層側ターン部を示す正面図である。
【図３４】図３３の内層側ターン部を示す平面図である。
【図３５】変形例の内層側ターン部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。回転電機１は、ハウジング２と、ハウジング２に設けられたブラケット３とを備えている。ハウジング２は、円筒部２０１と、円筒部２０１の軸方向について一方側に設けられた底板部２０２とを有している。円筒部２０１の軸方向についての他方側の部分には、開口部２０３が形成されている。底板部２０２の中心には、板厚方向に延びた貫通孔２０４が形成されている。
【００１０】
ブラケット３は、ハウジング２の開口部２０３を塞ぐようにハウジング２に設けられている。ブラケット３は、円筒部３０１と、円筒部３０１の軸方向について一方側に設けられた底板部３０２とを有している。円筒部３０１の軸方向についての他方側の部分には、開口部３０３が形成されている。開口部３０３は、開口部２０３と繋がっている。底板部３０２の中心には、板厚方向に延びた貫通孔３０４が形成されている。
【００１１】
また、回転電機１は、ハウジング２の内側に設けられた電機子である固定子４と、固定子４の内側に設けられた回転子５とを備えている。また、回転電機１は、回転子５に設けられ、回転子５とともに回転する回転軸６と、ハウジング２と回転軸６との間に設けられた第１軸受７と、ブラケット３と回転軸６との間に設けられた第２軸受８とを備えている。
【００１２】
固定子４は、ハウジング２の円筒部２０１の内周面に固定されている。ハウジング２の円筒部２０１に対して固定子４を固定する方法としては、焼き嵌め、圧入などが挙げられる。
【００１３】
回転軸６は、第１軸受７および第２軸受８を介して、ハウジング２およびブラケット３に回転可能に支持されている。第１軸受７は、貫通孔２０４の内側に配置されている。第２軸受８は、貫通孔３０４の内側に配置されている。回転軸６が回転することによって、回転子５が回転する。
【００１４】
回転子５は、回転子鉄心５０１と、回転子鉄心５０１に設けられた複数の永久磁石５０２とを有している。回転子鉄心５０１は、円柱形状に形成されている。回転子鉄心５０１には、回転子鉄心５０１の中心を通り、軸方向に延びた貫通孔５０３が形成されている。回転軸６は、貫通孔５０３に挿入されている。複数の永久磁石５０２は、回転子鉄心５０１の内部に設けられている。複数の永久磁石５０２は、周方向に等間隔に並べて配置されている。回転電機１は、永久磁石型回転電機となっている。
【００１５】
この例では、軸方向とは、回転軸６が延びる方向であり、径方向とは、回転軸６の軸線を中心線とした場合の径方向であり、周方向とは、回転軸６の軸線を中心線とした場合の周方向である。
【００１６】
図２は、図１の固定子４を示す斜視図である。固定子４は、電機子鉄心である固定子鉄心４０１と、固定子鉄心４０１に設けられた分布巻の複数のコイル４０２とを備えている。
【００１７】
回転子５の極数は８個であり、固定子４のスロット数は４８個であり、複数のコイル４０２は３相に分けられている。複数のスロットは、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心４０１に形成されている。
【００１８】
図３は、図１の回転電機１の要部を示す平面図である。図４は、図３のコイル４０２を示す模式図である。図３では、左右方向が周方向となっており、上下方向が径方向となっている。固定子鉄心４０１は、円筒形状のコアバック４０３と、コアバック４０３に設けられた複数のティース４０４とを有している。複数のティース４０４は、コアバック４０３から径方向について内側に延びている。複数のティース４０４は、周方向に並べて配置されている。周方向に互いに隣り合うティース４０４の間には、スロット４０５が形成されている。複数のスロット４０５が周方向に並べて配置されている。複数のスロット４０５のそれぞれには、コイル４０２が挿入されている。
【００１９】
スロット４０５における径方向について外側の領域をスロット径方向外側領域４０５Ａとする。スロット４０５における径方向について内側の領域をスロット径方向内側領域４０５Ｂとする。
【００２０】
複数のコイル４０２には、互いに同相であり、周方向に並べて配置され、互いに電気的に接続された複数の同相コイル４０２Ａが含まれている。図３および図４では、１個の同相コイル４０２Ａが示されている。
【００２１】
コイル４０２は、スロット４０５に挿入されたスロット部４０６と、互いに異なるスロット４０５に挿入された一対のスロット部４０６を繋ぐターン部４０７とを有している。また、コイル４０２は、スロット径方向外側領域４０５Ａから軸方向について一方側に突出した外周側端末４０８と、スロット径方向内側領域４０５Ｂから軸方向について一方側に突出した内周側端末４０９とを有している。
【００２２】
図３では、同相コイル４０２Ａに含まれる複数のスロット部４０６が挿入される複数のスロット４０５の領域が、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８と示されている。領域Ｓ１に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ａとする。領域Ｓ２に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｂとする。領域Ｓ３に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｃとする。領域Ｓ４に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｄとする。領域Ｓ５に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｅとする。領域Ｓ６に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｆとする。領域Ｓ７に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｇとする。領域Ｓ８に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｈとする。
【００２３】
スロット部４０６Ａとスロット部４０６Ｂとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ａとする。スロット部４０６Ｂとスロット部４０６Ｃとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｂとする。スロット部４０６Ｃとスロット部４０６Ｄとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｃとする。スロット部４０６Ｄとスロット部４０６Ｅとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｄとする。スロット部４０６Ｅとスロット部４０６Ｆとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｅとする。スロット部４０６Ｆとスロット部４０６Ｇとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｆとする。スロット部４０６Ｇとスロット部４０６Ｈとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｇとする。
【００２４】
外周側端末４０８および内周側端末４０９は、他の同相コイル４０２Ａまたはインバータ装置に接続される。インバータ装置は、コイル４０２に電流を供給する。
【００２５】
例えば、外部から外周側端末４０８に電流が供給された場合には、スロット部４０６およびターン部４０７を介して、内周側端末４０９に電流が流れて、他の同相コイル４０２Ａに電流が供給される。コイル４０２に電流が供給されることによって、固定子には、磁界が発生する。
【００２６】
領域Ｓ１および領域Ｓ２で示された一対のスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。同様に、領域Ｓ２および領域Ｓ３で示された一対のスロット部４０６、領域Ｓ３および領域Ｓ４で示された一対のスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。
【００２７】
一方、領域Ｓ４および領域Ｓ５で示された一対のスロット部４０６は、周方向について５個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。
【００２８】
領域Ｓ５および領域Ｓ６で示されたスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。同様に、領域Ｓ６および領域Ｓ７で示された一対のスロット部４０６、領域Ｓ７および領域Ｓ８で示された一対のスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。
【００２９】
図５は、図１のコイル４０２を示す結線図である。図５では、複数のコイル４０２のうちのＵ相のコイル４０２が、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６、Ｕ７およびＵ８として示されている。また、図５では、複数のコイル４０２のうちのＶ相のコイル４０２が、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７およびＶ８として示されている。また、図５では、複数のコイル４０２のうちのＷ相のコイル４０２が、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７およびＷ８として示されている。
【００３０】
Ｕ１、Ｖ１およびＷ１で示されたコイル４０２の外周側端末４０８または内周側端末４０９がインバータ装置に接続されている。Ｕ８、Ｖ８およびＷ８で示されたコイル４０２の外周側端末４０８または内周側端末４０９が互いに接続されている。
【００３１】
２４個のコイル４０２が周方向に並べて配置されている。固定子鉄心４０１は、複数の固定子鉄心片に分割されている。複数の固定子鉄心片のそれぞれは、コイル４０２に挿入されている。この例では、コイル４０２に対して固定子鉄心片が径方向について外側から内側に向かって挿入されて、固定子鉄心４０１がコイル４０２に取り付けられている。なお、固定子鉄心４０１が複数の固定子鉄心片に分割されていなくてもよい。この場合に、コイル４０２が固定子鉄心４０１のスロット４０５に対して径方向について内側から外側に挿入されて、コイル４０２が固定子鉄心４０１に取り付けられる。
【００３２】
図６は、複数のコイル４０２の結線パターンを示す図である。図６において、Ｕｉｎは、Ｕ相のコイル４０２に電流を供給する給電部を示し、Ｕｏｕｔは、中性点を示している。図６において、スロットＮｏ．は、４８個のスロット４０５のそれぞれを特定している。図６の各スロット４０５には、４個のスロット部４０６が挿入されている。１個のスロット４０５に挿入された４個のスロット部４０６は、径方向に並べられている。図６において、複数のスロット部４０６のそれぞれには、スロット４０５に挿入される順が示されている。
【００３３】
１個のコイル４０２は、周方向に互いに並んだ２個のスロット４０５に渡って配置されている。これにより、コイル４０２の数を低減させることができる。
【００３４】
図７は、図４の複数のターン部４０７を示す正面図である。図８は、図７の複数のターン部４０７を示す平面図である。図９は、図７の複数のターン部４０７を示す斜視図である。図１０は、図９の１つのターン部４０７を示す側面図である。図７では、左右方向が周方向となっており、上下方向が径方向となっている。複数のターン部４０７のそれぞれは、内層側ターン部４１０を有している。内層側ターン部４１０は、図４におけるターン部４０７Ｃおよびターン部４０７Ｇに対応している。
【００３５】
内層側ターン部４１０は、第１内層側曲部４１１と、第１内層側斜辺部４１２と、内層側シフト部４１３と、第２内層側斜辺部４１４と、第２内層側曲部４１５とを有している。
【００３６】
第１内層側曲部４１１は、スロット部４０６に接続され、スロット４０５から軸方向に突出している。また、第１内層側曲部４１１は、第１内層側斜辺部４１２に接続されている。第１内層側曲部４１１は、スロット部４０６から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように、周方向に曲げられている。言い換えれば、第１内層側曲部４１１は、第１内層側曲部４１１におけるスロット部４０６側の部分の位置に対して、第１内層側曲部４１１における第１内層側斜辺部４１２側の部分の位置が周方向についてずれるように、周方向に曲げられている。
【００３７】
第１内層側斜辺部４１２は、軸方向に視た場合に周方向に延びている。また、第１内層側斜辺部４１２は、周方向について第１内層側曲部４１１から離れるにつれて軸方向について固定子鉄心４０１から離れるように、軸方向に対する垂直面に対して傾斜して配置されている。第１内層側斜辺部４１２は、内層側シフト部４１３に接続されている。
【００３８】
内層側シフト部４１３は、第２内層側斜辺部４１４に接続されている。また、内層側シフト部４１３は、両端部の位置が互いに径方向についてずれるように曲げられている。具体的には、内層側シフト部４１３における第２内層側斜辺部４１４側の部分は、内層側シフト部４１３における第１内層側斜辺部４１２側の部分よりも径方向について外側に配置されている。また、内層側シフト部４１３は、内層側シフト部４１３の中心部を通り長手方向に沿った直線を中心に半回転だけねじられている。
【００３９】
第２内層側斜辺部４１４は、軸方向に視た場合に周方向に延びている。また、第２内層側斜辺部４１４は、周方向について内層側シフト部４１３から離れるにつれて軸方向について固定子鉄心４０１に近づくように、軸方向に対する垂直面に対して傾斜して配置されている。また、第２内層側斜辺部４１４は、周方向について内層側シフト部４１３から離れるにつれて、径方向について内側に向かうように配置されている。第２内層側斜辺部４１４は、第２内層側曲部４１５に接続されている。
【００４０】
第２内層側曲部４１５は、スロット部４０６に接続され、スロット４０５から軸方向に突出している。第２内層側曲部４１５が接続したスロット部４０６は、第１内層側曲部４１１が接続したスロット部４０６に対して、周方向にずれて配置されている。第２内層側曲部４１５は、スロット部４０６から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように、周方向に曲げられている。言い換えれば、第２内層側曲部４１５は、第２内層側曲部４１５におけるスロット部４０６側の部分の位置に対して、第２内層側曲部４１５における第２内層側斜辺部４１４側の部分の位置が周方向についてずれるように、周方向に曲げられている。
【００４１】
周方向に互いに離れて配置された一対のスロット部４０６は、第１内層側曲部４１１、第１内層側斜辺部４１２、内層側シフト部４１３、第２内層側斜辺部４１４および第２内層側曲部４１５を介して、互いに電気的に接続されている。第１内層側曲部４１１、第１内層側斜辺部４１２、内層側シフト部４１３、第２内層側斜辺部４１４および第２内層側曲部４１５を介して、互いに電気的に接続された一対のスロット部４０６は、径方向の位置が互いに異なっている。第１内層側斜辺部４１２および第２内層側斜辺部４１４は、ねじられていない。したがって、第１内層側斜辺部４１２および第２内層側斜辺部４１４のそれぞれの形状は、直線状に延びた形状となっている。
【００４２】
図１１は、図４の複数のターン部４０７を示す正面図である。図１２は、図１１の複数のターン部４０７を示す平面図である。図１３は、図１１の複数のターン部４０７を示す斜視図である。図１４は、図１３の１つのターン部４０７を示す側面図である。ターン部４０７は、外層側ターン部４１６をさらに有している。外層側ターン部４１６は、図４におけるターン部４０７Ａおよびターン部４０７Ｅに対応している。
【００４３】
外層側ターン部４１６は、第１外層側曲部４１７と、第１外層側斜辺部４１８と、外層側シフト部４１９と、第２外層側斜辺部４２０と、第２外層側曲部４２１とを有している。
【００４４】
第１外層側曲部４１７は、スロット部４０６に接続され、スロット４０５から軸方向に突出している。また、第１外層側曲部４１７は、第１外層側斜辺部４１８に接続されている。第１外層側曲部４１７は、スロット部４０６から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように、周方向に曲げられている。言い換えれば、第１外層側曲部４１７は、第１外層側曲部４１７におけるスロット部４０６側の部分の位置に対して、第１外層側曲部４１７における第１外層側斜辺部４１８側の部分の位置が周方向についてずれるように、周方向に曲げられている。
【００４５】
第１外層側斜辺部４１８は、軸方向に視た場合に周方向に延びている。また、第１外層側斜辺部４１８は、周方向について第１外層側曲部４１７から離れるにつれて軸方向について固定子鉄心４０１から離れるように、軸方向に対する垂直面に対して傾斜して配置されている。第１外層側斜辺部４１８は、外層側シフト部４１９に接続されている。
【００４６】
外層側シフト部４１９は、第２外層側斜辺部４２０に接続されている。また、外層側シフト部４１９は、両端部の位置が互いに径方向についてずれるように曲げられている。具体的には、外層側シフト部４１９における第２外層側斜辺部４２０側の部分は、外層側シフト部４１９におけるが第１外層側斜辺部４１８側の部分よりも径方向について外側に配置されている。また、外層側シフト部４１９は、外層側シフト部４１９の中心部を通り長手方向に沿った直線を中心に半回転だけねじられている。なお、外層側シフト部４１９は、ねじられていなくてもよい。
【００４７】
第２外層側斜辺部４２０は、軸方向に視た場合に周方向に延びている。また、第２外層側斜辺部４２０は、周方向について外層側シフト部４１９から離れるにつれて軸方向について固定子鉄心４０１に近づくように、軸方向に対する垂直面に対して傾斜して配置されている。また、第２外層側斜辺部４２０は、周方向について外層側シフト部４１９から離れるにつれて、径方向について内側に向かうように配置されている。第２外層側斜辺部４２０は、第２外層側曲部４２１に接続されている。
【００４８】
第２外層側曲部４２１は、スロット部４０６に接続され、スロット４０５から軸方向に突出している。第２外層側曲部４２１が接続したスロット部４０６は、第１外層側曲部４１７が接続したスロット部４０６に対して、周方向にずれて配置されている。第２外層側曲部４２１は、スロット部４０６から軸方向について離れるにつれて周方向に向かうように、周方向に曲げられている。言い換えれば、第２外層側曲部４２１は、第２外層側曲部４２１におけるスロット部４０６側の部分の位置に対して、第２外層側曲部４２１における第２外層側斜辺部４２０側の部分の位置が周方向についてずれるように、周方向に曲げられている。
【００４９】
周方向に互いに離れて配置された一対のスロット部４０６は、第１外層側曲部４１７、第１外層側斜辺部４１８、外層側シフト部４１９、第２外層側斜辺部４２０および第２外層側曲部４２１を介して、互いに電気的に接続されている。第１外層側曲部４１７、第１外層側斜辺部４１８、外層側シフト部４１９、第２外層側斜辺部４２０および第２外層側曲部４２１を介して、互いに電気的に接続された一対のスロット部４０６は、径方向の位置が互いに異なっている。第１外層側斜辺部４１８および第２外層側斜辺部４２０は、ねじられていない。したがって、第１外層側斜辺部４１８および第２外層側斜辺部４２０のそれぞれの形状は、直線状に延びた形状となっている。
【００５０】
ここで、第１内層側斜辺部４１２、第２内層側斜辺部４１４、第１外層側斜辺部４１８および第２外層側斜辺部４２０がねじられていないという構造について具体的に説明する。図１５は、比較例のターン部を示す正面図である。図１６は、図１５のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図１７は、図１５のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。図１８は、図１５のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。図１６、図１７および図１８は、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８の延伸方向から視た図である。第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８がねじられている場合には、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８は、ターン部４０７の頂部に近づくにつれてより大きくねじられている。そのため、図１７および図１８におけるハッチングされた部分は、隣接する第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８と干渉する領域となる。この干渉を避けるために、固定子鉄心４０１の軸方向端面に対する第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８の間のそれぞれの角度を大きくして、ターン部４０７の軸方向長さを大きくする必要がある。第２内層側斜辺部４１４および第２外層側斜辺部４２０についても、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８と同様である。
【００５１】
図１９は、実施の形態１におけるターン部４０７を示す正面図である。図２０は、図１９のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図２１は、図１９のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。図２２は、図１９のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。実施の形態１では、第１内層側斜辺部４１２、第２内層側斜辺部４１４、第１外層側斜辺部４１８および第２外層側斜辺部４２０がねじられていない。したがって、図２１および図２２には、図１７および図１８に示すようなハッチングされた部分が存在しない。そのため、固定子鉄心４０１の軸方向端面に対する第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８のそれぞれの角度を小さくして、ターン部４０７の軸方向長さを小さくすることができ、コイル４０２のコイルエンドを小型化する効果がある。第２内層側斜辺部４１４および第２外層側斜辺部４２０についても、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８と同様である。第１内層側斜辺部４１２、第２内層側斜辺部４１４、第１外層側斜辺部４１８および第２外層側斜辺部４２０を、ターン部４０７の斜辺部とする。
【００５２】
外層側ターン部４１６は、周方向に視た場合に内層側ターン部４１０の外側に設けられている。内層側ターン部４１０は、径方向に並べられた複数のスロット部４０６のうちの中央側に配置されたスロット部４０６に接続されている。外層側ターン部４１６は、径方向に並べられた複数のスロット部４０６のうちの中央側に配置されたスロット部４０６を除いたスロット部４０６に接続されている。言い換えれば、外層側ターン部４１６は、径方向に並べられた複数のスロット部４０６のうちの外側に配置されたスロット部４０６に接続されている。外層側ターン部４１６は、内層側ターン部４１０に沿って設けられている。
【００５３】
周方向に互いに隣り合う外層側シフト部４１９の間には、径方向に延びた冷却空間４２２が形成されている。
【００５４】
互いに同一のスロット４０５に挿入された複数のスロット部４０６に接続された複数のターン部４０７において、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８は、径方向について互いに隣り合っている。また、互いに同一のスロット４０５に配置された複数のスロット部４０６に接続されたターン部４０７において、第２内層側斜辺部４１４および第２外層側斜辺部４２０は、径方向について互いに隣り合っている。
【００５５】
周方向に互いに隣り合うターン部４０７において、それぞれの第１内層側斜辺部４１２の間およびそれぞれの第１外層側斜辺部４１８の間には、径方向に延びた第１斜辺部隙間４２３が形成されている。また、周方向に互いに隣り合うターン部４０７において、それぞれの第２内層側斜辺部４１４の間およびそれぞれの第２外層側斜辺部４２０の間には、径方向に延びた第２斜辺部隙間４２４が形成されている。
【００５６】
内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、両端部よりも中間部が径方向について膨らんでいる。この例では、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、両端部よりも中間部が径方向について外側に膨らんでいる。なお、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、両端部よりも中間部が径方向について内側に膨らんでもよい。また、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、径方向に曲げられるとともに、周方向に延びている。
【００５７】
内層側シフト部４１３における第１内層側斜辺部４１２側の端部をねじれ開始部４２５とする。外層側シフト部４１９における第１外層側斜辺部４１８側の端部をねじれ開始部４２６とする。ねじれ開始部４２５は、ねじれ開始部４２６よりも、ターン部４０７の周方向についての中心部から離れて配置されている。つまり、内層側シフト部４１３における第１内層側斜辺部４１２側の端部は、外層側シフト部４１９における第１外層側斜辺部４１８側の端部よりも、ターン部４０７の周方向についての中心部から離れて配置されている。さらに言い換えれば、ねじれ開始部４２５と第１内層側曲部４１１との間の寸法は、ねじれ開始部４２６と第１外層側曲部４１７との間の寸法よりも小さい。
【００５８】
次に、回転電機１の製造方法として、内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６の製造方法について説明する。まず、回転電機１を製造する製造装置９について説明する。図２３は、製造装置９を示す正面図である。図２４は、図２３の製造装置９を示す側面図である。図２５は、図２３の製造装置９が内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６を製造した状態を示す正面図である。図２６は、図２４の製造装置９の要部を示す断面図である。
【００５９】
成形前の内層側ターン部４１０は、第１内層側延部４２７と、第２内層側延部４２８と、内層側湾曲部４２９とを有している。第２内層側延部４２８は、第１内層側延部４２７に対して平行に配置されている。内層側湾曲部４２９は、第１内層側延部４２７と第２内層側延部４２８とに渡って設けられている。内層側湾曲部４２９は、湾曲している。第１内層側延部４２７、第２内層側延部４２８および内層側湾曲部４２９は、同一面上に並べられている。
【００６０】
成形前の外層側ターン部４１６は、第１外層側延部４３０と、第２外層側延部４３１と、外層側湾曲部４３２とを有している。第２外層側延部４３１は、第１外層側延部４３０に対して平行に配置されている。外層側湾曲部４３２は、第１外層側延部４３０と第２外層側延部４３１とに渡って設けられている。外層側湾曲部４３２は、湾曲している。第１外層側延部４３０、第２外層側延部４３１および外層側湾曲部４３２は、同一面上に並べられている。また、第１外層側延部４３０、第２外層側延部４３１および外層側湾曲部４３２は、第１内層側延部４２７、第２内層側延部４２８および内層側湾曲部４２９と同一面上に並べられている。第１内層側延部４２７、第２内層側延部４２８、内層側湾曲部４２９、第１外層側延部４３０、第２外層側延部４３１および外層側湾曲部４３２が並べられている面を成形前基準面とする。
【００６１】
製造装置９は、第１ターン部把持部９０１と、第２ターン部把持部９０２と、第１スロット部把持部９０３と、第２スロット部把持部９０４とを備えている。
【００６２】
第１ターン部把持部９０１は、第１外層側延部４３０と第１内層側延部４２７とを把持する。具体的には、第１ターン部把持部９０１は、第１外層側延部４３０における外層側湾曲部４３２側の部分と、第１内層側延部４２７における内層側湾曲部４２９側の部分とを把持する。図２６では、第１ターン部把持部９０１、第１外層側延部４３０および第１内層側延部４２７の断面を示している。
【００６３】
第２ターン部把持部９０２は、第２外層側延部４３１と第２内層側延部４２８とを把持する。具体的には、第２ターン部把持部９０２は、第２外層側延部４３１における外層側湾曲部４３２側の部分と、第２内層側延部４２８における内層側湾曲部４２９側の部分とを把持する。
【００６４】
第１スロット部把持部９０３は、第１外層側延部４３０に接続されたスロット部である第１外層側スロット部４３３と、第１内層側延部４２７に接続されたスロット部である第１内層側スロット部４３４とを把持する。
【００６５】
第２スロット部把持部９０４は、第２外層側延部４３１に接続されたスロット部である第２外層側スロット部４３５と、第２内層側延部４２８に接続されたスロット部である第２内層側スロット部４３６とを把持する。
【００６６】
第１ターン部把持部９０１は、成形前基準面に対する垂直の方向について、第２ターン部把持部９０２に対して移動可能となっている。第１スロット部把持部９０３は、成形前基準面に対する垂直の方向について、第２スロット部把持部９０４に対して移動可能となっている。
【００６７】
次に、回転電機１の製造方法として、内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６の製造方法について説明する。図２７は、回転電機１の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、把持工程が行われる。把持工程では、第１外層側延部４３０、第１内層側延部４２７、第２内層側延部４２８および第２外層側延部４３１が一列に並べられた状態にする。第１ターン部把持部９０１は、第１外層側延部４３０と第１内層側延部４２７とを把持する。第２ターン部把持部９０２は、第２外層側延部４３１と第２内層側延部４２８とを把持する。第１スロット部把持部９０３は、第１外層側スロット部４３３と第１内層側スロット部４３４とを把持する。第２スロット部把持部９０４は、第２外層側スロット部４３５と第２内層側スロット部４３６とを把持する。
【００６８】
把持工程の後、ステップＳ１０２において、成形工程を行う。成形工程では、第１ターン部把持部９０１は、成形前基準面に対する垂直の方向について、第２ターン部把持部９０２に対して相対移動する。これにより、成形前基準面に対する垂直の方向について、第１外層側延部４３０および第１内層側延部４２７に対して第２外層側延部４３１および第２内層側延部４２８が相対移動する。第１ターン部把持部９０１が第２ターン部把持部９０２に対して相対移動する時に、第１ターン部把持部９０１および第２ターン部把持部９０２は、第１スロット部把持部９０３および第２スロット部把持部９０４に近づく方向に移動する。これにより、内層側湾曲部４２９および外層側湾曲部４３２のそれぞれがねじられる。その結果、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９が形成される。この時、第１ターン部把持部９０１は、径方向に延びた回転軸を中心として回転する。これにより、図１９に示すように、ねじられていない第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８が得られる。第２ターン部把持部９０２についても、第１ターン部把持部９０１と同様である。これにより、図１９に示すように、ねじられていない第２内層側斜辺部４１４および第２外層側斜辺部４２０が得られる。また、第１ターン部把持部９０１が第２ターン部把持部９０２に対して周方向に移動することによって、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９は、径方向に曲げられつつ周方向に延びる。これにより、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９は、径方向に曲げられるとともに周方向延びる。なお、第１ターン部把持部９０１は、第２ターン部把持部９０２に対して径方向に移動してもよい。この場合には、第１ターン部把持部９０１が周方向に加えて径方向に移動する。これにより、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれの径方向位置および周方向位置を任意に設定することができる。
【００６９】
また、成形工程では、第１スロット部把持部９０３は、成形前基準面に対する垂直の方向について、第２スロット部把持部９０４に対して相対移動する。これにより、成形前基準面に対する垂直の方向について、第１外層側スロット部４３３および第１内層側スロット部４３４に対して第２外層側スロット部４３５および第２内層側スロット部４３６が相対移動する。これにより、内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６が成形される。なお、成形前基準面に対する垂直の方向とは、回転電機の座標軸における周方向である。成形工程では、第１スロット部把持部９０３が第２スロット部把持部９０４に対して周方向について直線上に相対移動してもよい。この場合に、さらに、第１スロット部把持部９０３と第２スロット部把持部９０４とが、径方向中心を中心として周方向に設定角度だけ離れるように、第１スロット部把持部９０３が第２スロット部把持部９０４に対して相対移動する。これにより、第１外層側スロット部４３３および第１内層側スロット部４３４と、第２外層側スロット部４３５および第２内層側スロット部４３６とが、径方向中心を中心として周方向に設定角度だけ離れる。これにより、コイル４０２が成形される。また、成形工程では、第１スロット部把持部９０３が第２スロット部把持部９０４に対して周方向に円弧上に相対移動してもよい。この場合、１回の成形によってコイル４０２を成形することができる。これにより、回転電機１の生産性を向上させることができる。
【００７０】
以上説明したように、実施の形態１に係る回転電機１では、内層側シフト部４１３は、ねじられている。これにより、軸方向について内層側ターン部４１０を小型化することができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。また、実施の形態１に係る回転電機１では、内層側シフト部４１３がねじられていることによって、内層側シフト部が半円状に曲げられたコイルと比較して、コイル４０２の信頼性を向上させることができる。
【００７１】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、外層側シフト部４１９は、ねじられている。これにより、軸方向について外層側ターン部４１６を小型化することができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００７２】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、互いに同一のスロット４０５に配置された複数のスロット部４０６に接続された複数のターン部４０７において、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８は、径方向について互いに隣り合っている。これにより、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７同士が互いに当たることを抑制することができる。周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７同士が互いに当たることが抑制されることによって、コイル４０２を固定子鉄心４０１に組み付ける場合に、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７のそれぞれの角部が互いに当たることが抑制される。これにより、コイル４０２の絶縁性能を向上させることができる。
【００７３】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７のそれぞれの外層側シフト部４１９の間には、径方向に延びた冷却空間４２２が形成されている。これにより、コイル４０２の冷却性能を向上させることができる。径方向への流体の流れを発生させるファンが回転子５に設けられた場合には、コイル４０２の冷却性能をさらに向上させることができる。また、周方向に互いに隣り合う外層側シフト部４１９の間に冷却空間４２２が形成されていることによって、周方向に互いに隣り合う外層側シフト部４１９同士の絶縁性能を向上させることができる。
【００７４】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７において、それぞれの第１内層側斜辺部４１２の間およびそれぞれの第１外層側斜辺部４１８の間には、第１斜辺部隙間４２３が形成されている。これにより、コイル４０２の冷却性能を向上させることができる。径方向への流体の流れを発生させるファンが回転子５に設けられた場合には、コイル４０２の冷却性能をさらに向上させることができる。また、第１斜辺部隙間４２３が形成されることによって、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７において、それぞれの第１内層側斜辺部４１２同士の絶縁性能およびそれぞれの第１外層側斜辺部４１８同士の絶縁性能を向上させることができる。
【００７５】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７において、それぞれの第２内層側斜辺部４１４の間およびそれぞれの第２外層側斜辺部４２０の間には、第２斜辺部隙間４２４が形成されている。これにより、コイル４０２の冷却性能を向上させることができる。径方向への流体の流れを発生させるファンが回転子５に設けられた場合には、コイル４０２の冷却性能をさらに向上させることができる。また、第２斜辺部隙間４２４が形成されることによって、周方向に互いに隣り合う一対のターン部４０７において、それぞれの第２内層側斜辺部４１４同士の絶縁性能およびそれぞれの第２外層側斜辺部４２０同士の絶縁性能を向上させることができる。
【００７６】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、両端部よりも中間部が径方向について膨らんでいる。これにより、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれの長手方向の寸法を大きくすることができる。これにより、コイル４０２を構成する導線の絶縁被膜へのダメージを低減させることができる。その結果、コイル４０２の信頼性を向上させることができる。
【００７７】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、内層側シフト部４１３および外層側シフト部４１９のそれぞれは、径方向について曲げられるとともに、周方向に延びている。これにより、第１内層側斜辺部４１２および第１外層側斜辺部４１８のそれぞれの長手方向の寸法を小さくすることができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００７８】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、内層側シフト部４１３における第１内層側斜辺部４１２側の端部は、外層側シフト部４１９における第１外層側斜辺部４１８側の端部よりも、ターン部４０７の周方向についての中心部から離れて配置されている。これにより、内層側シフト部４１３の長手方向の寸法を、外層側シフト部４１９の長手方向の寸法よりも大きくすることができる。その結果、内層側ターン部４１０を構成する導線の絶縁被膜へのダメージを低減させることができる。その結果、コイル４０２の信頼性を向上させることができる。また、外層側シフト部４１９の長手方向の寸法を小さくすることができる。これにより、内層側ターン部４１０と外層側ターン部４１６との間の隙間が低減される。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００７９】
また、実施の形態１に係る回転電機１では、第１内層側斜辺部４１２および第２内層側斜辺部４１４の形状は、直線状に延びた形状となっている。これにより、ターン部４０７の軸方向長さを小さくすることができ、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００８０】
また、実施の形態１に係る回転電機１の製造方法では、内層側湾曲部４２９および外層側湾曲部４３２のそれぞれの移動が制限されない。これにより、コイル４０２の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
また、実施の形態１に係る回転電機１の製造方法では、第１外層側延部４３０と第１内層側延部４２７とが把持され、第２外層側延部４３１と第２内層側延部４２８とが把持される。これにより、１回の成形によって、内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６を成形することができる。その結果、回転電機１の生産性を向上させることができる。
【００８２】
また、実施の形態１に係る回転電機１の製造方法では、第１外層側スロット部４３３と第１内層側スロット部４３４とが把持され、第２外層側スロット部４３５と第２内層側スロット部４３６とが把持される。これにより、スロット部４０６がねじれられることが抑制される。その結果、コイル４０２の占積率を向上させることができ、回転電機１の高出力化を図ることができる。
【００８３】
なお、実施の形態１では、スロット部４０６の軸方向ついての両端部にターン部４０７が接続された構成について説明した。しかしながら、スロット部４０６の軸方向についての片側端部のみにターン部４０７が接続された構成であってもよい。すなわち、セグメントコンダクタ式と呼ばれるターン部４０７の構成であってもよい。
【００８４】
なお、実施の形態１では、ターン部４０７の斜辺部が径方向に２層積層された構成について説明した。ターン部４０７の斜辺部が３層以上である構成であっても同様の効果が得られる。
【００８５】
実施の形態２．
図２８は、実施の形態２に係る回転電機の要部を示す断面図である。図２８では、第１ターン部把持部９０１、第１外層側延部４３０および第１内層側延部４２７の断面を示している。内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６のそれぞれは、複数の導線から構成されている。図２８では、内層側ターン部４１０が４本の導線から構成されており、外層側ターン部４１６が４本の導線から構成されている。内層側ターン部４１０を構成する複数の導線および外層側ターン部４１６を構成する複数の導線は、同時に成形される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００８６】
以上説明したように、実施の形態２に係る回転電機１によれば、内層側ターン部４１０および外層側ターン部４１６のそれぞれは、複数の導線から構成されている。これにより、コイル４０２の巻数を増加させることができる。したがって、回転電機１の高出力化を図ることができる。
【００８７】
実施の形態２に係る回転電機１の製造方法によれば、複数の導線から構成された内層側ターン部４１０および複数の導線から構成された外層側ターン部４１６が同時に成形される。これにより、複数の導線を別々に成形する場合と比較して、回転電機１の生産性を向上させることができる。
【００８８】
実施の形態３．
図２９は、実施の形態３に係る回転電機の内層側ターン部を示す正面図である。図３０は、図２９の内層側ターン部を示す平面図である。第２内層側斜辺部４１４は、径方向に向かって外側に屈曲した径方向屈曲部４３７を有している。これにより、軸方向について視た場合に、周方向に互いに隣り合う一対の内層側ターン部４１０のうちの一方の内層側ターン部４１０における内層側シフト部４１３の中心部と他方の内層側ターン部４１０における第２内層側斜辺部４１４とが径方向にずれる。したがって、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４とが互いに当たらない。内層側シフト部４１３の中心部は、内層側シフト部４１３のねじれが最も大きい部分である。その他の構成は、実施の形態１または実施の形態２と同様である。
【００８９】
図３１は、比較例の内層側ターン部を示す正面図である。図３２は、図３１の内層側ターン部を示す平面図である。比較例の第２内層側斜辺部４１４は、径方向屈曲部４３７を有していない。したがって、軸方向に視た場合に、周方向に隣り合う内層側ターン部４１０のうちの一方の内層側ターン部４１０における内層側シフト部４１３の中心部と他方の内層側ターン部４１０における第２内層側斜辺部４１４とが重なる。この場合に、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４とが互いに当たることを抑制するために、一対の内層側ターン部４１０における軸方向についての隙間を大きくする必要がある。
【００９０】
以上説明したように、実施の形態３に係る回転電機１では、軸方向に視た場合に、一方の内層側ターン部４１０における内層側シフト部４１３の中心部と他方の内層側ターン部４１０における第２内層側斜辺部４１４とが径方向にずれている。これにより、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４とが互いに当たることを抑制することができる。また、一対の内層側ターン部４１０における軸方向についての隙間を大きくする必要がないことによって、一対の内層側ターン部４１０における軸方向についての隙間を小さくすることができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００９１】
実施の形態４．
図３３は、実施の形態４の回転電機の内層側ターン部を示す正面図である。図３４は、図３３の内層側ターン部を示す平面図である。第１内層側斜辺部４１２における内層側シフト部４１３側の部分には、内層側シフト部４１３に近づくにつれて固定子鉄心４０１から離れるように軸方向に曲げられた軸方向曲部４３８が形成されている。
【００９２】
第２内層側斜辺部４１４における内層側シフト部４１３側の部分には、内層側シフト部４１３に近づくにつれて固定子鉄心４０１から離れるように軸方向に曲げられた軸方向曲部４３９が形成されている。軸方向曲部４３８および軸方向曲部４３９のそれぞれは、段差形状となっている。その他の構成は、実施の形態１から実施の形態３までと同様である。
【００９３】
以上説明したように、実施の形態４に係る回転電機１では、第１内層側斜辺部４１２には軸方向曲部４３８が形成されている。これにより、周方向に互いに隣り合う一対の内層側ターン部４１０のうちの一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第１内層側斜辺部４１２との間の軸方向についての隙間が大きくなる。したがって、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第１内層側斜辺部４１２とが互いに当たることが抑制される。また、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第１内層側斜辺部４１２との間の軸方向についての隙間を小さくすることができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００９４】
また、実施の形態４に係る回転電機１では、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第１内層側斜辺部４１２との間の軸方向についての隙間が大きくなる。これにより、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第１内層側斜辺部４１２との間の隙間に冷却風を通すことができる。これにより、コイル４０２の冷却性能を向上させることができる。
【００９５】
また、実施の形態４に係る回転電機１では、第２内層側斜辺部４１４には軸方向曲部４３９が形成されている。これにより、周方向に互いに隣り合う一対の内層側ターン部４１０のうちの一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４との間の軸方向についての隙間が大きくなる。したがって、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４とが互いに当たることが抑制される。また、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４との間の軸方向についての隙間を小さくすることができる。その結果、コイル４０２のコイルエンドを小型化することができる。
【００９６】
また、実施の形態４に係る回転電機１では、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と、他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４との間の軸方向についての隙間が大きくなる。これにより、一方の内層側ターン部４１０の内層側シフト部４１３と他方の内層側ターン部４１０の第２内層側斜辺部４１４との間の隙間に冷却風を通すことができる。これにより、コイル４０２の冷却性能を向上させることができる。
【００９７】
図３５は、変形例の内層側ターン部を示す正面図である。実施の形態４では、軸方向曲部４３８および軸方向曲部４３９のそれぞれが段差形状である構成について説明した。しかしながら、軸方向曲部４３８および軸方向曲部４３９のそれぞれは、内層側シフト部４１３に近づくにつれて固定子鉄心４０１から離れるように軸方向に湾曲された構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１  回転電機、２  ハウジング、３  ブラケット、４  固定子、５  回転子、６  回転軸、７  第１軸受、８  第２軸受、９  製造装置、２０１  円筒部、２０２  底板部、２０３  開口部、２０４  貫通孔、３０１  円筒部、３０２  底板部、３０３  開口部、３０４  貫通孔、４０１  固定子鉄心、４０２  コイル、４０２Ａ  同相コイル、４０３  コアバック、４０４  ティース、４０５  スロット、４０５Ａ  スロット径方向外側領域、４０５Ｂ  スロット径方向内側領域、４０６  スロット部、４０７  ターン部、４０８  外周側端末、４０９  内周側端末、４１０  内層側ターン部、４１１  第１内層側曲部、４１２  第１内層側斜辺部、４１３  内層側シフト部、４１４  第２内層側斜辺部、４１５  第２内層側曲部、４１６  外層側ターン部、４１７  第１外層側曲部、４１８  第１外層側斜辺部、４１９  外層側シフト部、４２０  第２外層側斜辺部、４２１  第２外層側曲部、４２２  冷却空間、４２３  第１斜辺部隙間、４２４  第２斜辺部隙間、４２５  ねじれ開始部、４２６  ねじれ開始部、４２７  第１内層側延部、４２８  第２内層側延部、４２９  内層側湾曲部、４３０  第１外層側延部、４３１  第２外層側延部、４３２  外層側湾曲部、４３３  第１外層側スロット部、４３４  第１内層側スロット部、４３５  第２外層側スロット部、４３６  第２内層側スロット部、４３７  径方向屈曲部、４３８  軸方向曲部、４３９  軸方向曲部、５０１  回転子鉄心、５０２  永久磁石、５０３  貫通孔、９０１  第１ターン部把持部、９０２  第２ターン部把持部、９０３  第１スロット部把持部、９０４  第２スロット部把持部。
【要約】
【課題】コイルエンドを小型化することができる回転電機を得る。
【解決手段】固定子鉄心４０１と複数のコイル４０２とを備え、複数のコイル４０２は、複数のターン部４０７を有し、複数のターン部４０７は、内層側ターン部４１０と外層側ターン部４１６とを有し、内層側ターン部４１０は、第１内層側曲部４１１と、第１内層側斜辺部４１２と、ねじられた内層側シフト部４１３とを有し、外層側ターン部４１６は、第１外層側曲部４１７と、第１外層側斜辺部４１８と、固定子鉄心４０１との間に内層側シフト部４１３が配置され、ねじられた外層側シフト部４１９とを有している。
【選択図】図１３【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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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