(57)【要約】  固定子は、軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、軸線の方向における端面を有する固定子鉄心と、固定子鉄心に分布巻で巻かれた、相の異なる第１のコイルおよび第２のコイルとを有し、巻線係数は１である。第１のコイルおよび第２のコイルは、いずれも、極数に相当する数の巻線部を有する。極数に相当する数の巻線部は、周方向に隣り合う第１の巻線部および第２の巻線部を有する。第１の巻線部および第２の巻線部は、複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ端面において１つのスロットから周方向の両側に延在する。第１のコイルおよび第２のコイルは、固定子鉄心の端面において、軸線を中心とする径方向において互いに異なる位置に環状に配置されている。
2020089994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、前記軸線の方向における端面を有する固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に分布巻で巻かれた、相の異なる第１のコイルおよび第２のコイルと
を有し、
巻線係数は１であり、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、いずれも、極数に相当する数の巻線部を有し、
前記極数に相当する数の巻線部は、前記周方向に隣り合う第１の巻線部および第２の巻線部を有し、
前記第１の巻線部および前記第２の巻線部は、前記複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ前記端面において前記１つのスロットから前記周方向の両側に延在し、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、前記固定子鉄心の前記端面において、前記軸線を中心とする径方向において互いに異なる位置に環状に配置されている
固定子。
【請求項２】
前記第１の巻線部は、前記第２の巻線部よりも前記径方向の外側に配置されている
請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記第２の巻線部の平均周長は、前記第１の巻線部の平均周長よりも長い
請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記第１の巻線部の前記スロットにおける占有率は、前記第２の巻線部の前記スロットにおける占積率よりも小さい
請求項１から３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項５】
前記極数に相当する数の巻線部は、いずれも前記極数の半数の巻線部を波状に接続した第１のセグメントと第２のセグメントとを有し、
前記第１のセグメントは前記第１の巻線部を含み、前記第２のセグメントは前記第２の巻線部を含む
請求項１から４までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項６】
前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントよりも前記径方向の外側に配置されている
請求項５に記載の固定子。
【請求項７】
前記固定子鉄心の前記端面において、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に、絶縁フィルムが配置されている
請求項１から６までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項８】
前記絶縁フィルムは、前記軸線を中心として環状に配置されている
請求項７に記載の固定子。
【請求項９】
前記固定子鉄心における前記スロットの数を、前記極数と前記相の数との積で除した値は、１である
請求項１から８までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１０】
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルとは相の異なる第３のコイルをさらに有する
請求項１から９までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１１】
請求項１から１０までの何れか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と
を備えた電動機。
【請求項１２】
前記電動機は、同期電動機である
請求項１１に記載の電動機。
【請求項１３】
前記電動機は、誘導電動機である
請求項１１に記載の電動機。
【請求項１４】
請求項１１から１３までの何れか１項に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と
を備えた圧縮機。
【請求項１５】
圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備えた空気調和装置であって、
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮機構とを備え、
前記電動機は、
請求項１から１０までの何れか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子とを備える
空気調和装置。
【請求項１６】
軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、前記軸線の方向における端面を有する固定子鉄心を用意する工程と、
第１のコイルを、前記第１のコイルの第１の巻線部および第２の巻線部が、前記複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ前記端面において前記１つのスロットから前記周方向の両側に延在するように、前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルとは相の異なる第２のコイルを、前記第２のコイルの第１の巻線部および第２の巻線部が、前記複数のスロットのうちの前記１つのスロットとは別のスロットに挿入され、且つ前記端面において前記別のスロットから前記周方向の両側に延在するように、前記固定子鉄心に取り付ける工程と
を有し、
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程では、前記第２のコイルを、前記軸線を中心とする径方向において前記第１のコイルよりも内側に取り付ける
固定子の製造方法。
【請求項１７】
前記第１のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第１のコイルの前記第１の巻線部を前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルの前記第２の巻線部を、前記固定子鉄心において前記第１の巻線部の前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有し、  
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第２のコイルの前記第１の巻線部を前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第２のコイルの前記第２の巻線部を、前記固定子鉄心において前記第１の巻線部の前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有する
請求項１６に記載の固定子の製造方法。
【請求項１８】
前記第１のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第１のコイルの前記第１の巻線部を波状に複数接続した第１のセグメントを前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルの前記第２の巻線部を波状に複数接続した第２のセグメントを、前記固定子鉄心において前記第１のセグメントの前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有し、  
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第２のコイルの前記第１の巻線部を波状に複数接続した第１のセグメントを前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第２のコイルの前記第２の巻線部を波状に複数接続した第２のセグメントを、前記固定子鉄心において前記第１のセグメントの前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有する
請求項１６に記載の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子、電動機、圧縮機、空気調和装置および固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の固定子におけるコイルの巻き方には、集中巻と分布巻とがある。分布巻は、騒音および振動を抑制し易いという利点があり、例えば圧縮機用の電動機に広く用いられている。特許文献１〜７には、分布巻を用いた種々の固定子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４０８９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９４４３５号公報
【特許文献３】特開平４−１５６２４５号公報
【特許文献４】特許第５０９５２７６号公報
【特許文献５】特開昭６２−２３０３４６号公報
【特許文献６】実開昭６２−１７８７５７号公報
【特許文献７】特開２００１−１８６７２８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、分布巻を用いた従来の固定子では、コイルエンドが大きくなり、そのため製造コストが高くなる傾向がある。また、コイルエンドを小さくすると、巻線係数が小さくなり、電動機効率が低下する。そのため、製造コストを低減しつつ、電動機効率を向上することが求められている。【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、製造コストを低減しつつ、電動機効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、軸線の方向における端面を有する固定子鉄心と、固定子鉄心に分布巻で巻かれた、相の異なる第１のコイルおよび第２のコイルとを有し、巻線係数は１である。第１のコイルおよび第２のコイルは、いずれも、極数に相当する数の巻線部を有する。極数に相当する数の巻線部は、周方向に隣り合う第１の巻線部および第２の巻線部を有する。第１の巻線部および第２の巻線部は、複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ端面において１つのスロットから周方向の両側に延在する。第１のコイルおよび第２のコイルは、固定子鉄心の端面において、軸線を中心とする径方向において互いに異なる位置に環状に配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１の巻線部および第２の巻線部が１つのスロットに挿入され、固定子鉄心の端面では当該スロットから周方向の両側に延在するため、各コイルを周方向に分散して配置し、且つ固定子鉄心よりも軸方向外側に突出する部分（コイルエンド）を小さくすることができる。これにより、各コイルの周長を短くし、また巻線係数を１とすることができ、電動機効率を向上することができる。また、第１のコイルと第２のコイルが互いに異なる径方向位置に環状に配置されているため、各コイルの固定子鉄心への巻き付けが容易であり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の電動機を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の固定子を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の固定子鉄心を示す平面図である。
【図４】実施の形態１の固定子鉄心とコイルとを示す平面図である。
【図５】実施の形態１の固定子鉄心とコイルと絶縁フィルムを示す平面図である。
【図６】実施の形態１のＵ相コイルの第１の巻線部を示す斜視図（Ａ）、第２の巻線部を示す斜視図（Ｂ）、およびこれらの組み合わせを示す斜視図（Ｃ）である。
【図７】実施の形態１の固定子鉄心にＵ相コイルを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】実施の形態１の固定子鉄心にＵ相コイルを巻き付けた状態を示す平面図である。
【図９】実施の形態１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの結線状態を示す模式図（Ａ）、およびＵ相コイルの各巻線部の結線状態を示す模式図（Ｂ）である。
【図１０】実施の形態１の固定子の製造工程を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの巻き付け工程を示す模式図（Ａ）〜（Ｆ）である。
【図１２】実施の形態１の固定子の製造工程の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】比較例１の電動機を示す断面図である。
【図１４】比較例２の電動機を示す断面図である。
【図１５】比較例３の電動機の固定子を示す模式図である。
【図１６】実施の形態２のＵ相コイルの第１の巻線部を示す斜視図（Ａ）、第２の巻線部を示す斜視図（Ｂ）、およびこれらの組み合わせを示す斜視図（Ｃ）である。
【図１７】実施の形態２の固定子のＵ相コイルを示す斜視図である。
【図１８】実施の形態２のコイルセグメントの形成方法を説明するための模式図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図１９】実施の形態２の固定子の製造方法を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態３の電動機を示す断面図である。
【図２１】実施の形態３の電動機の回転子を示す斜視図である。
【図２２】実施の形態１〜３の電動機が適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。
【図２３】図２２の圧縮機を備えた空気調和装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
＜電動機の構成＞
図１は、実施の形態１の電動機１００を示す断面図である。この電動機１００は、同期電動機であり、例えば、後述する圧縮機３００（図２２）に用いられる。また、電動機１００は、回転子５に永久磁石５５を埋め込んだ永久磁石埋込型の電動機である。
【００１０】
電動機１００は、固定子１と、固定子１の内側に回転可能に設けられた回転子５とを有する。固定子１と回転子５との間には、エアギャップが設けられている。
【００１１】
回転子５は、円筒状の回転子鉄心５０と、回転子鉄心５０に取り付けられた永久磁石５５とを有する。回転子鉄心５０は、例えば厚さ０．１〜０．７ｍｍの電磁鋼板を回転軸の方向に積層し、カシメ等により一体的に固定したものである。回転子鉄心５０は、円筒形状を有し、その回転軸の方向の両端に、端面１５，１６（端面１６は図７に示す）を有する。
【００１２】
回転子鉄心５０の径方向の中心には、円形のシャフト孔５３が形成されている。シャフト孔５３には、回転軸であるシャフト５６が圧入により固定されている。シャフト５６の中心軸である軸線Ｃ１は、回転子５の回転軸をなしている。
【００１３】
以下では、シャフト５６の軸線Ｃ１の方向を、「軸方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする円周方向（図１等に矢印Ｒ１で示す）を、「周方向」と称する。軸線Ｃ１を中心とする半径方向を、「径方向」と称する。
【００１４】
回転子鉄心５０の外周に沿って、複数の磁石挿入孔５１が周方向に等間隔に形成されている。磁石挿入孔５１の数は、ここでは６個である。磁石挿入孔５１は、回転子鉄心５０を軸方向に貫通している。また、磁石挿入孔５１は、回転子鉄心５０の外周面に沿って、直線状に延在している。
【００１５】
磁石挿入孔５１の内部には、永久磁石５５が配置されている。永久磁石５５は平板状の部材であり、軸方向に直交する断面形状は矩形状である。永久磁石５５は、周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。１つの磁石挿入孔５１には、１つの永久磁石５５が配置されている。但し、１つの磁石挿入孔５１に、複数の永久磁石５５を配置してもよい。
【００１６】
回転子５の極数は、磁石挿入孔５１の数であり、ここでは６である。但し、回転子５の極数は、６に限定されるものではなく、少なくとも２以上であればよい。
【００１７】
磁石挿入孔５１の周方向の中心は、極中心となる。ここでは、磁石挿入孔５１は、極中心を通る径方向の直線（磁極中心線とも称する）に直交する方向に延在している。隣り合う磁石挿入孔５１の間は、極間である。
【００１８】
永久磁石５５は、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を含む希土類焼結磁石で構成される。但し、永久磁石５５は、希土類磁石に限らず、例えばフェライト磁石であってもよい。
【００１９】
永久磁石５５は、径方向外側と径方向内側とが反対の磁極を有するように着磁されている。また、周方向に隣り合う永久磁石５５は、互いに反対の磁極を外周側に向けている。永久磁石５５の断面形状は、上述した矩形状に限定されるものではなく、例えば円弧状であってもよい。
【００２０】
磁石挿入孔５１の周方向の両端部には、フラックスバリア５２がそれぞれ形成されている。フラックスバリア５２は、隣り合う磁極間の漏れ磁束（すなわち極間を通って流れる磁束）を抑制するための空隙である。
【００２１】
＜固定子の構成＞
図２は、固定子１を示す断面図である。固定子１は、固定子鉄心１０と、固定子鉄心１０に波巻で巻かれたコイル２とを有する。固定子鉄心１０は、例えば厚さ０．１〜０．７ｍｍの電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体的に固定したものである。
【００２２】
図３は、固定子鉄心１０を示す平面図である。固定子鉄心１０は、環状のヨーク部１１と、ヨーク部１１から径方向内側に延在する複数のティース１２とを有する。図１に示した例では、ティース１２の数は、１８である。ティース１２は、その径方向内側に、回転子５の外周面に対向する先端部１２ａを有する。
【００２３】
周方向に隣り合うティース１２の間に、スロット１３が形成される。スロット１３は、ティース１２に巻かれるコイル２を収容する部分である。スロット１３の数（すなわちスロット数）は、ティース１２の数と同じであり、ここでは１８である。なお、スロット１３とコイル２との間には、図示しない絶縁部が設けられている。
【００２４】
図２に戻り、固定子鉄心１０に巻かれたコイル２は、第１のコイルとしてのＵ相コイル２１と、第２のコイルとしてのＶ相コイル２２と、第３のコイルとしてのＷ相コイル２３とを有する。
【００２５】
Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３は、いずれも軸線Ｃ１を中心とする環状に配置されている。また、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３は、径方向位置が互いに異なる。より具体的には、Ｕ相コイル２１が最も径方向外側に位置し、Ｖ相コイル２２がＵ相コイル２１の径方向内側に位置し、Ｗ相コイル２３が最も径方向内側に位置している。
【００２６】
Ｕ相コイル２１は、周方向に、６個のＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆを有する。Ｖ相コイル２２は、周方向に、６個のＶ相巻線部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆを有する。Ｗ相コイル２３は、周方向に、６個のＷ相巻線部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ，２３Ｅ，２３Ｆを有する。
【００２７】
なお、「巻線部」とは、スロット１３に挿入される２つのスロット挿入部（例えば、後述する直線部２１１，２１２）と、少なくとも１つのコイルエンド（例えば、後述するコイルエンド２１３）とを有する部分を言う。
【００２８】
相毎の巻線部の数、すなわちＵ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３のそれぞれにおける巻線部の数は、固定子１の極数に相当する。固定子１の極数は、コイル２１，２２，２３のそれぞれが生成する磁界の数である。同期電動機の場合には、固定子１の極数と、回転子５の極数が同じである。ここでは、固定子１の極数は、６である。
【００２９】
スロット数を極数と相数との積で除した値を、毎極毎相スロット数と称する。スロット数が１８、極数が６、総数が３の場合、毎極毎相スロット数は１である。
【００３０】
図４は、固定子鉄心１０とコイル２（すなわちＵ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３）とを示す平面図である。Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは、周方向に３スロット毎に配置されている。また、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは、いずれも、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。
【００３１】
より具体的には、Ｕ相巻線部２１Ａは、あるスロット１３に挿入された直線部（すなわちスロット挿入部）２１１と、そのスロット１３から図中時計回りに３つ目のスロット１３に挿入された直線部（すなわちスロット挿入部）２１２とを有する。
【００３２】
Ｕ相巻線部２１Ｂは、Ｕ相巻線部２１Ａの直線部２１２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２１１と、そのスロット１３から図中時計回りに３つ目のスロット１３に挿入された直線部２１２とを有する。
【００３３】
Ｕ相巻線部２１Ｃは、Ｕ相巻線部２１Ｂの直線部２１２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２１１と、そのスロット１３から図中時計回りに３つ目のスロット１３に挿入された直線部２１２とを有する。
【００３４】
Ｕ相巻線部２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆも、同様に配置されている。そのため、Ｕ相巻線部２１Ｆの直線部２１２は、Ｕ相巻線部２１Ａの直線部２１１と同じスロット１３に挿入されている。
【００３５】
また、これらのＵ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆのうち、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ（第１の巻線部）は、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ（第２の巻線部）よりも径方向外側に位置している。
【００３６】
Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆは、周方向に３スロット毎に配置されている。また、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆは、いずれも、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。
【００３７】
より具体的には、Ｖ相巻線部２２Ａは、Ｕ相巻線部２１Ａの直線部２１１が挿入されたスロット１３に図中反時計回りに隣接するスロット１３に挿入された直線部２２１と、そのスロット１３から図中時計回りに３つ目のスロット１３に挿入された直線部２２２とを有する。
【００３８】
Ｖ相巻線部２２Ｂは、Ｖ相巻線部２２Ａの直線部２２２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２２１と、そのスロット１３から３つ目のスロット１３に挿入された直線部２２２とを有する。
【００３９】
Ｖ相巻線部２２Ｃは、Ｖ相巻線部２２Ｂの直線部２２２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２２１と、そのスロット１３から３つ目のスロット１３に挿入された直線部２２２とを有する。
【００４０】
Ｖ相巻線部２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆも、同様に配置されている。そのため、Ｖ相巻線部２２Ｆの直線部２２２は、Ｖ相巻線部２２Ａの直線部２２１と同じスロット１３に挿入されている。
【００４１】
また、これらのＶ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆのうち、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅ（第１の巻線部）は、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆ（第２の巻線部）よりも径方向外側に位置している。
【００４２】
Ｗ相巻線部２３Ａ〜２３Ｆは、周方向に３スロット毎に配置されている。また、Ｗ相巻線部２３Ａ〜２３Ｆは、いずれも、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。
【００４３】
より具体的には、Ｗ相巻線部２３Ａは、Ｖ相巻線部２２Ａの直線部２２１が挿入されたスロット１３に図中反時計回りに隣接するスロット１３に挿入された直線部２３１と、そのスロット１３から図中時計回りに３つ目のスロット１３に挿入された直線部２３２とを有する。
【００４４】
Ｗ相巻線部２３Ｂは、Ｗ相巻線部２３Ａの直線部２３２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２３１と、そのスロット１３から３つ目のスロット１３に挿入された直線部２３２とを有する。
【００４５】
Ｗ相巻線部２３Ｃは、Ｗ相巻線部２３Ｂの直線部２３２が挿入されたスロット１３と同じスロット１３に挿入された直線部２３１と、そのスロット１３から３つ目のスロット１３に挿入された直線部２３２とを有する。
【００４６】
Ｗ相巻線部２３Ｄ，２３Ｅ，２３Ｆも、同様に配置されている。そのため、Ｗ相巻線部２３Ｆの直線部２３２は、Ｗ相巻線部２３Ａの直線部２３１と同じスロット１３に挿入されている。
【００４７】
また、これらのＷ相巻線部２３Ａ〜２３Ｆのうち、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅ（第１の巻線部）は、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆ（第２の巻線部）よりも径方向外側に位置している。
【００４８】
図５は、固定子鉄心１０とコイル２と絶縁フィルム４１，４２とを示す平面図である。Ｕ相コイル２１とＶ相コイル２２との間には、これらを電気的に絶縁するための絶縁フィルム４１が配置されている。また、Ｖ相コイル２２とＷ相コイル２３との間には、これらを電気的に絶縁するための絶縁フィルム４２が配置されている。
【００４９】
絶縁フィルム４１，４２は、いずれも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁性の樹脂で構成されている。また、絶縁フィルム４１，４２は、軸方向に幅を有する帯状のフィルムであり、固定子鉄心１０の端面１５上に配置されている。
【００５０】
絶縁フィルム４１は、径方向においてＵ相コイル２１とＶ相コイル２２との間に位置し、軸線Ｃ１を中心とする環状に配置されている。絶縁フィルム４１の長手方向の一端部４１１と他端部４１２とは互いに重なり合って固定されている。
【００５１】
絶縁フィルム４２は、径方向においてＶ相コイル２２とＷ相コイル２３との間に位置し、軸線Ｃ１を中心とする環状に配置されている。絶縁フィルム４２の長手方向の一端部４２１と他端部４２２とは互いに重なり合って固定されている。
【００５２】
なお、図５には、固定子鉄心１０の一方の端面１５上の絶縁フィルム４１，４２を示しているが、固定子鉄心１０の他方の端面１６（図７）上にも同様の絶縁フィルム４１，４２が配置されている。すなわち、合計４枚の絶縁フィルム４１，４２により、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を相互に電気的に絶縁することができる。
【００５３】
図６（Ａ）は、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを示す斜視図である。図６（Ｃ）は、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを示す斜視図である。
【００５４】
図６（Ａ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅは、軸線Ｃ１に対して１２０度間隔に配置されている。Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅは、いずれも、軸方向に延在する直線部２１１，２１２と、直線部２１１，２１２の一端（図中上端）同士をつなぐコイルエンド２１３と、直線部２１１，２１２の他端（図中下端）同士をつなぐコイルエンド２１４とを有する。なお、直線部２１１，２１２およびコイルエンド２１３，２１４は、いずれも、銅線の束で構成されている。
【００５５】
図６（Ｂ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、周方向に１２０度間隔で配置されている。Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、いずれも、軸方向に延在する直線部２１１，２１２と、直線部２１１，２１２の一端（図中上端）同士をつなぐコイルエンド２１３と、直線部２１１，２１２の他端（図中下端）同士をつなぐコイルエンド２１４とを有する。なお、直線部２１１，２１２およびコイルエンド２１３，２１４は、いずれも、銅線の束で構成されている。
【００５６】
図６（Ｃ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは周方向に６０度間隔で配置され、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１ＥがＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆよりも径方向外側に位置する。すなわち、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの直線部２１１，２１２は、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆの直線部２２１，２２２よりも径方向内側に位置する。
【００５７】
Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、軸方向の長さ（すなわち直線部２１１，２１２の長さ）が、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅよりも長い。言い換えると、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅよりも軸方向両側に突出している。
【００５８】
図７は、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆが固定子鉄心１０に巻かれた状態を示す斜視図である。Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは、図６（Ａ）および（Ｂ）に示した形状に予め巻かれており、公知のインサータにより、固定子鉄心１０のスロット１３に挿入される。
【００５９】
インサータは、スロット１３と同数の爪を有する自動巻線装置であり、コイルの巻線部が掛け渡された爪をティース１２の先端部１２ａに沿うように軸方向の一方の側から移動させることで、巻線部をスロット１３内に収めるものである。
【００６０】
Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの直線部２１１，２１２は、スロット１３内において径方向外側に配置される。Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆの直線部２１１，２１２は、スロット１３内において、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの直線部２１１，２１２よりも径方向内側に配置される。
【００６１】
Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆのコイルエンド２１３は、固定子鉄心１０の端面１５で周方向に延在し、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆのコイルエンド２１４は、固定子鉄心１０の端面１６で周方向に延在する。
【００６２】
Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１ＥがＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆよりも径方向外側に位置するため、先にＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅをスロット１３に挿入し、その後にＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆをスロット１３に挿入することが可能になる。
【００６３】
ここでは、隣接する２つの巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｂ）が同一のスロット１３内に挿入されるため、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを同時にスロット１３に挿入すると、同一スロット１３内の巻線部同士が干渉する可能性がある。先にＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅをスロット１３に挿入し、その後にＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆをスロット１３に挿入することにより、同一スロット１３での巻線部同士の干渉を回避することができる。
【００６４】
なお、同一スロット１３に挿入される２つの直線部（例えばＵ相巻線部２１Ａの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｂの直線部２１１）は、図７に示したように周方向位置が互いに同じであってもよく、図４，５に示したように周方向位置がずれていてもよい。
【００６５】
図８は、図７に示した状態から、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆのコイルエンド２１３を径方向外側に変形させた状態を示す平面図である。上記の通り、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの軸方向長さは、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの軸方向長さよりも長い。
【００６６】
そのため、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのコイルエンド２１３を径方向外側に変形させると、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのコイルエンド２１３の径方向位置が、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのコイルエンド２１３の径方向位置と同じになる。言い換えると、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆの６つのコイルエンド２１３が、環状に整列する。
【００６７】
なお、図８には、固定子鉄心１０の一方の端面１５上のコイルエンド２１３を示したが、他方の端面１６上のコイルエンド２１４（図７）についても同様のことが言える。
【００６８】
Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの軸方向長さがＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの軸方向長さよりも長いため、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの平均周長は、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの平均周長よりも長い。
【００６９】
この場合、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの断面積を、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの断面積と等しくすると、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの電気抵抗と、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの電気抵抗とが異なることになる。
【００７０】
そこで、ここでは、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの断面積Ｓ１を、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの断面積Ｓ２よりも小さくしている。電気抵抗は周長に比例し、断面積に反比例する。そのため、平均周長が短いＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの断面積Ｓ１を平均周長が長いＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆの断面積Ｓ２よりも小さくすることで、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの電気抵抗をＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆの電気抵抗に近づけることができる。
【００７１】
なお、巻線部２１Ａ〜２１Ｆはいずれも銅線の束であるため、断面積Ｓ１，Ｓ２はいずれもスロット１３内の銅線の束の断面積の合計である。上記の断面積Ｓ１，Ｓ２の関係（Ｓ１＜Ｓ２）は、スロット１３におけるＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのそれぞれの占積率は、スロット１３におけるＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのそれぞれの占積率よりも小さい、と言い換えることができる。
【００７２】
なお、図６（Ａ）〜図８には、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを示したが、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２ＦおよびＷ相巻線部２３Ａ〜２３Ｆも同様に配置されている。また、上述した図１および図２では、各コイル２１，２２，２３のコイルエンド２１３における断面が示されている。
【００７３】
図９（Ａ）は、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＶ相コイル２３の結線状態を示す図である。Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＶ相コイル２３は、Ｙ結線によって互いに接続されている。
【００７４】
すなわち、Ｕ相コイル２１は、一方の端子２０５が配線２０２に接続され、他方の端子が中性点２０８に接続されている。Ｖ相コイル２２は、一方の端子２０６が配線２０３に接続され、他方の端子が中性点２０８に接続されている。Ｗ相コイル２３は、一方の端子２０７が配線２０４に接続され、他方の端子が中性点２０８に接続されている。配線２０２，２０３，２０４は、電動機１００を駆動するインバータ２０１に接続されている。
【００７５】
図９（Ｂ）は、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆの結線状態の例を示す図である。この例では、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｂを直列に接続した組と、Ｕ相巻線部２１Ｃ，２１Ｄを直列に接続した組と、Ｕ相巻線部２１Ｅ，２１Ｆを直列に接続した組とを、並列に接続している。
【００７６】
なお、図９（Ｂ）に示した例はあくまでも一例であり、例えば、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを直列に接続した組と、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを直列に接続した組とを、並列に接続してもよい。
【００７７】
＜固定子の製造方法＞
次に、固定子１の製造方法について説明する。図１０は、固定子１の製造工程を示すフローチャートである。また、図１１は、コイル２の巻き付け工程を示す工程毎の平面図である。まず、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体的に固定して、図３に示した固定子鉄心１０を得る（ステップＳ１０１）。
【００７８】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、インサータによりＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを挿入する（ステップＳ１０２）。図１１（Ａ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅは、スロット１３の最も径方向外側（奥）に挿入される。また、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのコイルエンド２１３を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。
【００７９】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを挿入する（ステップＳ１０３）。図１１（Ｂ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、スロット１３内のＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの径方向内側（手前側）に挿入される。また、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのコイルエンド２１３を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。その後、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆの径方向内側に、図５に示した絶縁フィルム４１を配置する。
【００８０】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅを挿入する（ステップＳ１０４）。図１１（Ｃ）に示すように、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅは、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆが挿入されたスロット１３に反時計回り方向に隣接するスロット１３に挿入される。また、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅのコイルエンド２２３を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。
【００８１】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆを挿入する（ステップＳ１０５）。図１１（Ｄ）に示すように、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆは、スロット１３内のＶ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅの径方向内側（手前側）に挿入される。また、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆのコイルエンド２２３を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。その後、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆの径方向内側に、図５に示した絶縁フィルム４２を配置する。
【００８２】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅを挿入する（ステップＳ１０６）。図１１（Ｅ）に示すように、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅは、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆが挿入されたスロット１３に反時計回り方向に隣接するスロット１３に挿入される。また、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅのコイルエンド２３４を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。
【００８３】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆを挿入する（ステップＳ１０７）。図１１（Ｆ）に示すように、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆは、スロット１３内のＷ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅの径方向内側（手前側）に挿入される。また、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆのコイルエンド２３４を、図にハッチングで示すように径方向外側に変形させる。
【００８４】
以上により、固定子鉄心１０のスロット１３へのＵ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３の挿入が完了する。
【００８５】
その後、コイル２１，２２，２３のコイルエンド２１３，２２３，２３３の形状を整える処理（すなわち整形）を行う（ステップＳ１０８）。次に、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように結線する（ステップＳ１０９）。これにより、固定子１の製造が完了する。
【００８６】
なお、ここでは、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を、それぞれ２段階に分けてスロット１３に挿入する工程について説明したが、スロット１３内で巻線部同士の干渉が生じにくい場合には、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を、それぞれ１段階でスロット１３に挿入してもよい。
【００８７】
図１２は、固定子１の製造方法の他の例を示すフローチャートである。まず、図１０のステップＳ１０１と同様に、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体的に固定して固定子鉄心１０を得る（ステップＳ１１１）。
【００８８】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを挿入する（ステップＳ１１２）。また、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆのコイルエンド２１３を径方向外側に変形させる。その後、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆの径方向内側に、図５に示した絶縁フィルム４１を配置する。
【００８９】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆを挿入する（ステップＳ１１３）。また、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆのコイルエンド２２３を径方向外側に変形させる。その後、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆの径方向内側に、図５に示した絶縁フィルム４２を配置する。
【００９０】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｗ相巻線部２３Ａ〜２３Ｆを挿入する（ステップＳ１１４）。また、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆのコイルエンド２２３を径方向外側に変形させる。これにより、固定子鉄心１０のスロット１３へのＵ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３の挿入が完了する。
【００９１】
その後、図１０のステップＳ１０８，Ｓ１０９と同様に、コイルエンド２１３，２２３，２３３を整形し（ステップＳ１１５）、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を結線する（ステップＳ１１６）。これにより、固定子１の製造が完了する。
【００９２】
＜作用＞
次に、この実施の形態１の作用について説明する。まず、実施の形態１と対比される比較例１〜３について、図１３〜図１５を参照して説明する。なお、説明の便宜上、比較例の構成要素の幾つかに、実施の形態１の構成要素と同一の符号を付している。
【００９３】
図１３は、比較例１の電動機を示す図である。比較例１の電動機は、固定子１Ａと、固定子１Ａの内側に回転可能に設けられた回転子５Ａとを有する。
【００９４】
回転子５Ａは、回転子鉄心５０を有する。回転子鉄心５０は、その外周に沿って６個の磁石挿入孔５１Ａを有し、各磁石挿入孔５１Ａの周方向両側にフラックスバリア５２を有し、径方向の中心にはシャフト孔５３を有する。各磁石挿入孔５１Ａは、周方向中心が径方向内側に突出するＶ字形状を有し、２つの永久磁石５５が配置されている。回転子鉄心５０の磁石挿入孔５１Ａよりも径方向外側には、複数のスリット５４が形成されている。シャフト孔５３には、シャフト５６が固定されている。
【００９５】
固定子１Ａは、固定子鉄心１０Ａと、固定子鉄心１０Ａに巻かれたＵ相巻線部７１（Ｕ相コイル）、Ｖ相巻線部７２（Ｕ相コイル）およびＷ相巻線部７３（Ｗ相コイル）とを有する。固定子鉄心１０Ａは、周方向に１８個のティース１２を有し、１８個のスロット１３を有する。
【００９６】
Ｕ相巻線部７１は、周方向に６スロット毎に３つ配列されている。各Ｕ相巻線部７１は、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。Ｗ相巻線部７３は、Ｕ相巻線部７１よりも径方向内側に位置し、周方向に６スロット毎に３つ配列されている。各Ｗ相巻線部７２は、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。
【００９７】
Ｖ相巻線部７２は、周方向に６スロット毎に３つ配列されている。各Ｖ相巻線部７２は、３つのティース１２を跨ぐように巻かれており、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットである。また、各Ｖ相巻線部７２は、Ｕ相巻線部７１の径方向内側から、Ｗ相巻線部７３の径方向外側に延在している。
【００９８】
この比較例１では、スロット数は１８、極数は６、相数は３である。そのため、毎極毎相スロット数は、１となる。しかしながら、相数３に対し、巻線部７１〜７３の数は９であり、１相当たりの巻線部の数が３と少ないため、各巻線部のコイルエンドが大きくなる。そのため、各巻線部の周長が長くなり、電気抵抗（すなわち損失）が大きくなって電動機効率が低下する。
【００９９】
図１４は、比較例２の電動機を示す図である。比較例２の電動機は、固定子１Ｂと、固定子１Ｂの内側に回転可能に設けられた回転子５Ａとを有する。回転子５Ａの構成は、図１３に示した比較例１と同様である。
【０１００】
固定子１Ｂは、固定子鉄心１０Ｂと、固定子鉄心１０Ｂに巻かれたＵ相巻線部８１（Ｕ相コイル）、Ｖ相巻線部８２（Ｖ相コイル）およびＷ相巻線部８３（Ｖ相コイル）とを有する。固定子鉄心１０Ｂは、周方向に３６個のティース１２を有し、３６個のスロット１３を有する。
【０１０１】
Ｕ相巻線部８１は、周方向に６スロット毎に６つ配列されている。各Ｕ相巻線部８１は、５つのティース１２を跨いでおり、コイルピッチは５スロットである。Ｖ相巻線部８２はＵ相巻線部８１よりも径方向内側に配置され、Ｗ相巻線部８３はＶ相巻線部８２よりも径方向内側に配置され、いずれもＵ相巻線部８１と同様に巻かれている。
【０１０２】
この比較例２では、スロット数が３６、極数が６、相数が３であるため、毎極毎相スロット数は２である。１相当たりの巻線部の数は１２と多いため、コイルエンドを小さくすることができる。しかしながら、１極当たりのスロット数が６であるのに対し、巻線部８１〜８３のコイルピッチは５スロットであるため、巻線係数Ｋｗが１よりも小さくなる。巻線係数Ｋｗが１よりも小さいと、回転子５の永久磁石５５の磁束の利用効率が低下する。
【０１０３】
図１５は、比較例３の電動機の固定子１Ｃを示す図である。比較例３の固定子１Ｃは、固定子鉄心１０Ｃと、固定子鉄心１０Ｃに巻かれたＵ相巻線部９１（すなわちＵ相コイル）、Ｖ相巻線部９２（すなわちＶ相コイル）およびＷ相巻線部９３（すなわちＷ相コイル）とを有する。固定子鉄心１０Ｃは、周方向に２４個のティース１２を有し、２４個のスロット１３を有する。
【０１０４】
Ｕ相巻線部９１は、周方向に３スロット毎に挿入されている。同様に、Ｖ相巻線部９２は周方向に３スロット毎に挿入され、Ｗ相巻線部９３も周方向に３スロット毎に挿入されている。
【０１０５】
Ｕ相巻線部９１、Ｖ相巻線部９２およびＷ相巻線部９３は、重ね巻きで巻かれている。より具体的には、Ｕ相巻線部９１は、スロット１３内の径方向内側と、そのスロット１３から３つ目のスロット１３内の径方向外側とを通るように渦状に巻かれている。Ｖ相巻線部９２およびＷ相巻線部９３も、同様に渦状に巻かれている。
【０１０６】
この比較例３では、スロット数が２４、極数が８、相数が３であるため、毎極毎相スロット数は１である。１相当たりの巻線部の数は１２と多いため、コイルエンドを小さくすることができる。また、巻線係数Ｋｗは１である。しかしながら、巻線部９１〜９３がいずれも渦状に巻かれているため、巻線部９１〜９３を相互に絶縁するための絶縁フィルムを多数設ける必要がある。また、巻線部９１〜９３を渦状に巻き付ける作業が複雑であり、製造コストが増加する。
【０１０７】
これらの比較例１〜３と対比して、実施の形態１の電動機１００の作用について説明する。上記の比較例１（図１３）では１相当たりの巻線部の数が少なく、コイルエンドが大きくなる。これに対し、この実施の形態１では、コイル２１，２２，２３が、いずれも極数と同じ数の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆ）を有し、周方向に分散して配置されている。そのため、コイルエンドを小さくすることができ、銅線の使用量を低減して製造コストを低減することができる。
【０１０８】
また、コイルエンドを小さくすることにより、コイル２１，２２，２３のそれぞれの周長を短くすることができるため、電気抵抗が小さくなって損失が低減する。これにより、電動機効率を向上することができる。
【０１０９】
また、上記の比較例２（図１４）では、巻線係数Ｋｗが１未満であるため、回転子５の永久磁石５５の磁束を効率よく利用することができない。ここで、巻線係数Ｋｗは、短節巻係数Ｋｐと分布巻係数Ｋｄとの積（すなわちＫｗ＝Ｋｐ×Ｋｄ）で表される。短節巻係数Ｋｐは、極数Ｐ、スロット数ＳおよびコイルスローＴ（巻線部が跨るティース数）に基づき、以下の式（１）で表される。
Ｋｐ＝ｓｉｎ｛１８０×（Ｐ／Ｓ）×（Ｔ／２）｝  ・・・（１）
【０１１０】
また、分布巻係数Ｋｄは、巻線間の位相差αに基づき、以下の式（２）で表される。
Ｋｄ＝ｃｏｓ（α／２）  ・・・（２）
【０１１１】
この実施の形態１では、極数Ｐが３、スロット数Ｓが１８、コイルスローＴが３であるため、式（１）から、短節巻係数Ｋｐは１となる。また、巻線間の位相差αは０であるため、式（２）から、分布巻係数Ｋｄは１となる。そのため、ＫｐとＫｄとの積である巻線係数Ｋｗは、１となる。
【０１１２】
すなわち、この実施の形態１では、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を異なる径方向位置に配置するだけでなく、１つのスロット１３に同一相の隣り合う巻線部（例えば隣り合うＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｂ）を挿入することにより、Ｋｗ＝１を実現している。このように巻線係数Ｋｗを１にすることで、回転子５の永久磁石５５の磁束を効率よく利用することが可能になる。
【０１１３】
また、上記の比較例３（図１５）では、巻線部９１，９２，９３が渦巻き状に巻かれているため、複雑な巻き付け作業が必要であり、また多数の絶縁フィルムが必要である。これに対し、この実施の形態１では、コイル２１，２２，２３が、異なる径方向位置でいずれも環状に配置されているため、インサータを用いてコイル２１，２２，２３をスロット１３に挿入することができる。そのため、製造コストを低減することができる。
【０１１４】
また、コイル２１，２２，２３が、異なる径方向位置でいずれも環状に配置されているため、Ｕ相コイル２１とＶ相コイル２２との間、およびＶ相コイル２２とＷ相コイル２３との間に絶縁フィルム４１，４２（図５）を配置すれば、コイル２１，２２，２３を相互に絶縁することができる。すなわち、部品点数を削減することができ、製造コストをさらに低減することができる。
【０１１５】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、実施の形態１では、コイル２１，２２，２３が固定子鉄心１０に分布巻で巻かれ、巻線係数Ｋｗが１である。また、コイル２１，２２，２３は、いずれも、極数に相当する数の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆ）を有する。また、周方向に隣り合う第１の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ）および第２の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ｂ）が１つのスロット１３に挿入され、固定子鉄心１０の端面１５，１６において当該スロット１３から周方向の両側に延在する。また、コイル２１，２２，２３は、固定子鉄心１０の端面において互いに異なる径方向位置にそれぞれ環状に配置されている。
【０１１６】
このように、コイル２１，２２，２３を分散して配置することでコイルエンドを小さくすることができ、これにより銅線の使用量を低減して製造コストを低減することができる。また、コイルエンドを小さくすることで、電動機１００の軽量化および小型化を図ることができる。また、電気抵抗を抑えて損失を低減し、電動機効率を向上することができる。さらに、巻線係数Ｋｗを１にすることで、回転子５の永久磁石５５の磁束を効率よく利用することができ、電動機効率をさらに向上することができる。加えて、コイル２１，２２，２３のスロット１３への挿入を簡単に行うことができ、また、絶縁フィルム４１，４２の取り付け箇所も少ないため、製造コストをさらに低減することができる。
【０１１７】
また、第１の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ）が第２の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ）よりも径方向外側に配置されているため、先に第１の巻線部をスロット１３に挿入し、その後に第２の巻線部を挿入することが可能になり、スロット１３内での巻線部同士の干渉を回避することができる。
【０１１８】
また、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ（第２の巻線部）の平均周長がＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ（第１の巻線部）の平均周長よりも長いため、第１の巻線部および第２の巻線部を径方向外側に変形させると、これらのコイルエンドを環状に整列させることができる。
【０１１９】
また、第１の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ）のスロット１３における占有率が第２の巻線部（例えばＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ）のスロット１３における占有率よりも小さいため、平均周長の異なる第１の巻線部および第２の巻線部の電気抵抗を近付けることができる。
【０１２０】
また、固定子鉄心１０の端面１５，１６において、Ｕ相コイル２１とＶ相コイル２２との間に絶縁フィルム４１が配置され、Ｖ相コイル２２とＷ相コイル２３との間に絶縁フィルム４２が配置されているため、少ない部品点数でコイル２１，２２，２３を相互に絶縁することができる。
【０１２１】
また、同期電動機の場合、永久磁石５５を未着時の状態で固定子鉄心１０に取り付け、固定子１からの磁界を作用させて永久磁石５５を着磁する場合がある。コイル２１，２２，２３を分散して配置することにより、永久磁石５５の着磁の際にコイル２１，２２，２３の相互間に作用する電磁力を小さくすることができ、これによりコイルエンドのダメージ（変形等）を抑制することができる。
【０１２２】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図１６（Ａ）は、実施の形態２のＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを示す斜視図であり、図１６（Ｂ）は、実施の形態２のＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを示す斜視図である。図６（Ｃ）は、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを示す斜視図である。
【０１２３】
この実施の形態２では、図１６（Ａ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅは、いずれも、直線部２１１，２１２およびコイルエンド２１３を有し、コイルエンド２１４（図６（Ａ））を有さない。
【０１２４】
Ｕ相巻線部２１Ａの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｃの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側（図中下側）の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。同様に、Ｕ相巻線部２１Ｃの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｅの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。さらに、Ｕ相巻線部２１Ｅの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ａの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。
【０１２５】
すなわち、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅは、波状に直列に接続され、第１のセグメントとしてのコイルセグメント３１を構成している。言い換えると、コイルセグメント３１は、極数の半数の巻線部（すなわちＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ）を波状に接続したものである。
【０１２６】
また、図１６（Ｂ）に示すように、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、いずれも、直線部２１１，２１２およびコイルエンド２１３を有し、コイルエンド２１４（図６（Ｂ））を有さない。
【０１２７】
Ｕ相巻線部２１Ｂの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｄの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側（図中下側）の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。同様に、Ｕ相巻線部２１Ｄの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｆの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。さらに、Ｕ相巻線部２１Ｆの直線部２１２とＵ相巻線部２１Ｂの直線部２１１とは、コイルエンド２１３と反対側の端部で、コイルエンド２１５により接続されている。
【０１２８】
すなわち、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆは、波状に直列に接続され、第２のセグメントとしてのコイルセグメント３２を構成している。言い換えると、コイルセグメント３２は、極数の半数の巻線部（すなわちＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ）を波状に接続したものである。
【０１２９】
図１６（Ａ）に示したコイルセグメント３１と、図１６（Ｂ）に示したコイルセグメント３２とを組み合わせることにより、図１６（Ｃ）に示したＵ相コイル２１が得られる。Ｕ相コイル２１では、実施の形態１と同様、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆが周方向に６０度間隔で配置されている。
【０１３０】
図１７は、このようにして得られたＵ相コイル２１を示す斜視図である。このＵ相コイル２１では、コイルセグメント３１（すなわちＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ）は、コイルセグメント３２（すなわちＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ）の径方向外側に位置する。
【０１３１】
Ｕ相巻線部２１Ａのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ｆ，２１Ｂの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。同様に、Ｕ相巻線部２１Ｂのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。Ｕ相巻線部２１Ｃのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。Ｕ相巻線部２１Ｄのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ｃ，２１Ｅの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。Ｕ相巻線部２１Ｅのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ｄ，２１Ｆの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。Ｕ相巻線部２１Ｆのコイルエンド２１３には、Ｕ相巻線部２１Ｅ，２１Ａの間のコイルエンド２１５が軸方向に対向する。
【０１３２】
このＵ相コイル２１を固定子鉄心１０のスロット１３に挿入すると、上述した図４に示した状態となる。すなわち、Ｕ相コイル２１のＵ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは、周方向に３スロット毎に配置される。また、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆは、いずれも、３つのティース１２を跨ぐように巻かれ、コイルピッチは６０度（機械角）、すなわち３スロットとなる。
【０１３３】
また、周方向に隣り合うＵ相巻線部（例えばＵ相巻線部２１ＡおよびＵ相巻線部２１Ｂ）は、それぞれの直線部（例えばＵ相巻線部２１Ａの２１２とＵ相巻線部２１Ｂの２１１）が同じスロット１３に挿入され、且つ、それぞれのコイルエンド２１３は当該スロット１３から周方向両側に延在する。
【０１３４】
図１６（Ａ）〜（Ｃ）および図１７には、Ｕ相コイル２１を示したが、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３も、同様に２つのコイルセグメント３１，３２で構成されている。また、実施の形態１で説明したように、Ｖ相コイル２２はＵ相コイル２１の径方向内側に配置され、Ｗ相コイル２３はＶ相コイル２２の径方向内側に配置される。毎極毎相スロット数および巻線係数Ｋｗは、いずれも実施の形態１で説明した通りである。
【０１３５】
この実施の形態２では、コイル２１，２２，２３がいずれも２つのコイルセグメント３１，３２で構成されるため、コイル２１，２２，２３を固定子鉄心１０のスロット１３に挿入する際には、コイル２１，２２，２３のそれぞれ６つの巻線部を個別に取り扱う場合と比較して、作業が簡単になる。
【０１３６】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、コイルセグメント３１の形成方法を示す模式図である。図１８（Ａ）に示すように、コイルセグメント３１となる銅線の束である環状コイル２００を、正三角形の３頂点に相当する位置に配置した３つの枠部５０１，５０２，５０３に張架する。
【０１３７】
枠部５０１，５０２の間の環状コイル２００に対向するように、押圧部５０４が配置されている。同様に、枠部５０２，５０３の間の環状コイル２００に対向するように、押圧部５０５が配置され、枠部５０３，５０１の間の環状コイル２００に対向するように、押圧部５０６が配置されている。
【０１３８】
押圧部５０４，５０５，５０６は、いずれも、環状コイル２００側の面（先端面と称する）が円弧状の凹面となっている。また、押圧部５０４，５０５，５０６は、枠部５０１，５０２，５０３を３頂点とする三角形の中心位置に向けて、移動可能に構成されている。
【０１３９】
図１８（Ｂ）に示すように、押圧部５０４，５０５，５０６を当該三角形の中心に向けて移動させると、環状コイル２００が押圧部５０４，５０５，５０６に押圧されて内周側に凹み、星形に成形される。
【０１４０】
すなわち、環状コイル２００は、枠部５０１，５０２，５０３に保持された３つの外周部と、押圧部５０４，５０５，５０６に押圧された３つの内周部と、これら外周部と内周部との間に位置する６つの直線部とからなる星形に成形される。
【０１４１】
その後、押圧部５０４，５０５，５０６を環状コイル２００から離間させ、環状コイル２００を枠部５０１，５０２，５０３から取り外すと、図１８（Ｃ）に示すように、３つの外周部（すなわちコイルエンド２１３）と、３つの内周部（すなわちコイルエンド２１５）と、これらの間の６つの直線部（すなわち直線部２１１，２１２）とを有する星形コイルが得られる。
【０１４２】
この星形コイルの直線部（すなわち直線部２１１，２１２）を、内周部（すなわちコイルエンド２１５）が底になるように折り曲げると、図１６（Ａ）に示したコイルセグメント３１が得られる。図１６（Ｂ）に示したコイルセグメント３２も、同様の方法で形成される。
【０１４３】
次に、実施の形態２の固定子１の製造方法について説明する。実施の形態２の固定子１は、コイル２を除いて実施の形態１の固定子１と同様であるため、必要に応じて実施の形態１の図面を参照する。
【０１４４】
図１７は、実施の形態２の固定子１の組立工程を示すフローチャートである。まず、実施の形態１で説明したように、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体的に固定して固定子鉄心１０を得る（ステップＳ１２１）。
【０１４５】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ（第１の巻線部）を有するコイルセグメント３１を挿入する（ステップＳ１２２）。また、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅのコイルエンド２１３を径方向外側に変形させる。
【０１４６】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ（第２の巻線部）を有するコイルセグメント３２を挿入する（ステップＳ１２３）。また、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆのコイルエンド２１３を、径方向外側に変形させる。その後、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆの径方向内側に、絶縁フィルム４１（図１）を配置する。
【０１４７】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅ（第１の巻線部）を有するコイルセグメント３１を挿入する（ステップＳ１２４）。また、Ｖ相巻線部２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅのコイルエンド２２３（図１１（Ｃ）参照）を径方向外側に変形させる。
【０１４８】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆ（第１の巻線部）を有するコイルセグメント３２を挿入する（ステップＳ１２５）。また、Ｖ相巻線部２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆのコイルエンド２２３（図１１（Ｄ）参照）を径方向外側に変形させる。その後、Ｖ相巻線部２２Ａ〜２２Ｆの径方向内側に、絶縁フィルム４２（図５）を配置する。
【０１４９】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅ（第１の巻線部）を有するコイルセグメント３１を挿入する（ステップＳ１２６）。また、Ｗ相巻線部２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅのコイルエンド２３４（図１１（Ｅ）参照）を径方向外側に変形させる。
【０１５０】
次に、固定子鉄心１０のスロット１３に、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆを有するコイルセグメント３２（第２の巻線部）を挿入する（ステップＳ１２７）。また、Ｗ相巻線部２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆのコイルエンド２３４（図１１（Ｆ）参照）を径方向外側に変形させる。以上により、固定子鉄心１０のスロット１３へのＵ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３の挿入が完了する。
【０１５１】
その後、実施の形態１で説明したように、コイル２１，２２，２３のコイルエンド２１３，２２３，２３３の形状を整形し（ステップＳ１２８）、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を電気的に結線する（ステップＳ１２９）。これにより、固定子１の組立が完了する。
【０１５２】
なお、実施の形態２の電動機は、コイル２１，２２，２３の構成を除き、実施の形態１の電動機１００と同様に構成されている。
【０１５３】
以上説明したように、この実施の形態２では、Ｕ相コイル２１が、極数の半分のＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを波状に接続したコイルセグメント３１と、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを波状に接続したセグメント３２とを有し、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３も同様に構成されている。そのため、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３をスロット１３に挿入する作業が簡単になり、作業に要する時間を短縮することができる。
【０１５４】
なお、図１６（Ａ）〜（Ｃ）および図１７では、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ（コイルセグメント３１）の各平均周長と、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ（コイルセグメント３１）の各平均周長とが同じであるが、実施の形態１で説明したように、Ｕ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅの各平均周長が、Ｕ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆの各平均周長よりも長くても良い。
【０１５５】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。図２０は、実施の形態３の電動機１０１を示す断面図である。実施の形態３の電動機１０１は、誘導電動機であり、回転子６の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態３の電動機１０１の固定子１は、実施の形態１の固定子１と同様である。
【０１５６】
回転子６は、複数のスロット６１を備えた回転子鉄心６０と、回転軸であるシャフト６６と、回転子鉄心６０の各スロット６１に挿入されたロータバー６２とを有する。
【０１５７】
回転子鉄心６０は、例えば厚さ０．１〜０．７ｍｍの電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体的に固定したものである。回転子鉄心６０の径方向の中心にはシャフト孔６３が形成され、シャフト孔６３にはシャフト６６が固定されている。シャフト６６の中心軸である軸線Ｃ１は、回転子６の回転軸をなしている。
【０１５８】
回転子鉄心６０は、軸線Ｃ１を中心とする環状に形成されている。回転子鉄心６０の外周に沿って、複数のスロット６１（回転子スロットとも称する）が周方向に等間隔に形成されている。スロット６１の数は、ここでは２４個であるが、これに限定されるものではない。スロット６１は、回転子鉄心６０を軸方向に貫通している。
【０１５９】
図２１は、回転子６を示す斜視図である。回転子６は、回転子鉄心６０の軸方向両端に、一対のエンドリング６５を有する。エンドリング６５は、ロータバー６２の軸方向両端に連結され、ロータバー６２と一体に形成されている。ロータバー６２およびエンドリング６５は、かご型二次導体を構成している。
【０１６０】
かご型二次導体を構成するロータバー６２およびエンドリング６５は、非磁性で導電性を有する材料、例えばアルミニウムで構成される。ロータバー６２およびエンドリング６５は、回転子鉄心６０の両端およびスロット６１内にアルミニウムを鋳込むことにより形成される。なお、アルミニウムの代わりに、銅を用いても良い。なお、図２１では、一本のロータバー６２のみを破線で示している。
【０１６１】
回転子６のロータバー６２に固定子１の磁束が鎖交すると、ロータバー６２に二次電流が発生する。この二次電流と固定子１の磁束とにより、回転子６を回転させるトルクが発生する。
【０１６２】
固定子１は、実施の形態１で説明した構成を有し、コイルエンドが小さいため、電動機１０１の製造コストを低減することができる。また、コイルエンドが小さいことにより、電気抵抗を抑えて損失を低減し、電動機効率を向上することができる。さらに、電動機１０１の軽量化および小型化を図ることができる。
【０１６３】
また、実施の形態３の電動機１０１には、実施の形態２で説明したコイル２１，２２，２３（コイルセグメント３１，３２）を適用しても良い。
【０１６４】
以上説明したように、この実施の形態３では、実施の形態１または２の固定子１を誘導電動機である電動機１０１に用いることにより、電動機１０１の製造コストを低減し、電動機効率を向上すると共に、電動機１０１の軽量化および小型化を図ることができる。
【０１６５】
なお、上述した実施の形態１〜３では、Ｕ相コイル２１が最も径方向外側に位置し、Ｗ相コイル２３が最も内側に位置していたが（図４参照）、このような配置に限定されるものでない。
【０１６６】
また、上述した実施の形態１〜３では、Ｕ相コイル２１、Ｖ相コイル２２およびＷ相コイル２３を有する３相のコイルについて説明したが、コイルは３相に限らず、例えば２相であってもよい。
【０１６７】
＜圧縮機＞
次に、各実施の形態で説明した電動機が適用可能な圧縮機３００について説明する。図２２は、圧縮機３００を示す断面図である。圧縮機３００は、スクロール圧縮機であり、密閉容器３０７と、密閉容器３０７内に配設された圧縮機構３０５と、圧縮機構３０５を駆動する電動機１００と、圧縮機構３０５と電動機１００とを連結するシャフト５６と、シャフト５６の下端部（すなわち圧縮機構３０５側とは反対側の端部）を支持するサブフレーム３０８とを備えている。
【０１６８】
圧縮機構３０５は、渦巻部分を有する固定スクロール３０１と、固定スクロール３０１の渦巻部分との間に圧縮室を形成する渦巻部分を有する揺動スクロール３０２と、シャフト５６の上端部を保持するコンプライアンスフレーム３０３と、密閉容器３０７に固定されてコンプライアンスフレーム３０３を保持するガイドフレーム３０４とを備える。
【０１６９】
固定スクロール３０１には、密閉容器３０７を貫通する吸入管３１０が圧入されている。また、密閉容器３０７には、固定スクロール３０１から吐出される高圧の冷媒ガスを外部に吐出する吐出管３１１が設けられている。この吐出管３１１は、密閉容器３０７の圧縮機構３０５と電動機１００との間に設けられた図示しない開口部に連通している。
【０１７０】
電動機１００は、固定子１を密閉容器３０７に嵌め込むことにより密閉容器３０７に固定されている。電動機１００の構成は、上述した通りである。密閉容器３０７には、電動機１００に電力を供給するガラス端子３０９が溶接により固定されている。
【０１７１】
電動機１００が回転すると、その回転が揺動スクロール３０２に伝達され、揺動スクロール３０２が揺動する。揺動スクロール３０２が揺動すると、揺動スクロール３０２の渦巻部分と固定スクロール３０１の渦巻部分とで形成される圧縮室の容積が変化する。そして、吸入管３１０から冷媒ガスを吸入し、圧縮して、吐出管３１１から吐出する。
【０１７２】
圧縮機３００は、実施の形態１で説明した電動機１００を有する。そのため、圧縮機３００の製造コストを低減し、また運転効率を向上することができる。
【０１７３】
また、電動機１００の固定子１のスロット１３がコイル２１，２２，２３によって密に埋まっており、冷媒および冷凍機油の流路に凹凸が少ないため、冷媒および冷凍機油の流れがスムースになり、圧縮機３００の運転効率がさらに向上する。
【０１７４】
なお、圧縮機３００には、電動機１００の代わりに、実施の形態３で説明した電動機１０１を用いてもよい。また、実施の形態２で説明したコイル２１，２２，２３（コイルセグメント３１，３２）を適用してもよい。
【０１７５】
ここでは、圧縮機の一例としてスクロール圧縮機について説明したが、各実施の形態で説明した電動機は、スクロール圧縮機以外の圧縮機に適用してもよい。
【０１７６】
＜空気調和装置＞
次に、上述した各実施の形態で説明した電動機が適用可能な空気調和装置４００について説明する。図２３は、空気調和装置４００（冷凍サイクル装置）を示す図である。空気調和装置４００は、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、絞り装置（減圧装置）４０３と、蒸発器４０４とを備えている。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結されて冷凍サイクルを構成している。すなわち、圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４の順に、冷媒が循環する。
【０１７７】
圧縮機４０１、凝縮器４０２および絞り装置４０３は、室外機４１０に設けられている。圧縮機４０１は、図２２に示した圧縮機３００で構成されている。室外機４１０には、凝縮器４０２に室外の空気を供給する室外側送風機４０５が設けられている。蒸発器４０４は、室内機４２０に設けられている。この室内機４２０には、蒸発器４０４に室内の空気を供給する室内側送風機４０６が設けられている。
【０１７８】
空気調和装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から流入した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて冷媒配管４０７に送り出す。室外側送風機４０５は、凝縮器４０２に室外の空気を供給する。絞り装置４０３は、開度を変化させることによって、冷媒配管４０７を流れる冷媒の圧力等を調整する。
【０１７９】
蒸発器４０４は、絞り装置４０３により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発（気化）させて、冷媒配管４０７に送り出す。室内側送風機４０６は、蒸発器４０４に室内の空気を供給する。これにより、蒸発器４０４で熱が奪われた冷風が、室内に供給される。
【０１８０】
圧縮機４０１（すなわち圧縮機３００）が実施の形態１，２で説明した電動機１００または実施の形態３で説明した電動機１０１を用いることにより、空気調和装置４００の製造コストを低減し、運転効率を向上することができる。
【０１８１】
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
【符号の説明】
【０１８２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  固定子、  ２  コイル、  ５，５Ａ，６  回転子、  １０，１０Ａ，１０Ｂ，１Ｃ  固定子鉄心、  １１  ヨーク部、  １２  ティース、  １３  スロット、  １５，１６  端面、  ２１  Ｕ相コイル、  ２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ  Ｕ相巻線部（第１の巻線部）、  ２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆ  Ｕ相巻線部（第２の巻線部）、  ２１１，２１２  直線部（スロット挿入部）、  ２１３，２１４  コイルエンド、  ２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｅ  Ｖ相巻線部（第１の巻線部）、  ２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｆ  Ｖ相巻線部（第２の巻線部）、  ２２１，２２２  直線部（スロット挿入部）、  ２２３，２２４  コイルエンド、  ２３Ａ，２３Ｃ，２３Ｅ  Ｗ相巻線部（第１の巻線部）、  ２３Ｂ，２３Ｄ，２３Ｆ  Ｗ相巻線部（第２の巻線部）、  ２３１，２３２  直線部（スロット挿入部）、  ２３３，２３４  コイルエンド、  ３１  コイルセグメント（第１のコイルセグメント）、  ３２  コイルセグメント（第２のコイルセグメント）、  ４１，４２  絶縁フィルム、  ５０  回転子鉄心、  ５１，５１Ａ  磁石挿入孔、  ５２  フラックスバリア、  ５３  シャフト孔、  ５５  永久磁石、  ５６  シャフト、  ６０  回転子鉄心、  ６１  スロット、  ６２  バー、  ６３  シャフト孔、  ６５  エンドリング、  ６６  シャフト、  １００，１０１  電動機、  ２００  ワイヤ、  ２１１，２１２  直線部（スロット挿入部）、  ２１３，２１４  コイルエンド、２１５  コイルエンド、  ２２１，２２２  直線部、  ２２３，２２４  コイルエンド、  ２３１，２３２  直線部、  ２３３，２３４  コイルエンド、  ３００  圧縮機、  ３０５  圧縮機構、  ３０７  密閉容器、  ４００  空気調和装置、  ４０１  圧縮機、  ４０２  凝縮器、  ４０３  絞り装置、  ４０４  蒸発器、  ４０７  冷媒配管、  ４１０  室外機、  ４２０  室内機。
【図１】
2020089994.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月21日(2020.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、前記軸線の方向における端面を有する固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に分布巻で巻かれた、相の異なる第１のコイルおよび第２のコイルと
を有し、
巻線係数は１であり、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、いずれも、極数に相当する数の巻線部を有し、
前記極数に相当する数の巻線部は、前記周方向に隣り合う第１の巻線部および第２の巻線部を有し、
前記第１の巻線部および前記第２の巻線部は、前記複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ前記端面において前記１つのスロットから前記周方向の両側に延在し、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、前記固定子鉄心の前記端面において、前記軸線を中心とする径方向において互いに異なる位置に環状に配置され、
前記１つのスロット内で、前記第１の巻線部が前記第２の巻線部よりも前記径方向の外側に配置されている
固定子。
【請求項２】
前記第２の巻線部の平均周長は、前記第１の巻線部の平均周長よりも長い
請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記第１の巻線部の前記スロットにおける占有率は、前記第２の巻線部の前記スロットにおける占有率よりも小さい
請求項１または２に記載の固定子。
【請求項４】
前記極数に相当する数の巻線部は、いずれも前記極数の半数の巻線部を波状に接続した第１のセグメントと第２のセグメントとを有し、
前記第１のセグメントは前記第１の巻線部を含み、前記第２のセグメントは前記第２の巻線部を含む
請求項１から３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項５】
前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントよりも前記径方向の外側に配置されている
請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記固定子鉄心の前記端面において、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に、絶縁フィルムが配置されている
請求項１から５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項７】
前記絶縁フィルムは、前記軸線を中心として環状に配置されている
請求項６に記載の固定子。
【請求項８】
前記固定子鉄心における前記スロットの数を、前記極数と前記相の数との積で除した値は、１である
請求項１から７までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項９】
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルとは相の異なる第３のコイルをさらに有する
請求項１から８までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子と
を備えた電動機。
【請求項１１】
前記電動機は、同期電動機である
請求項１０に記載の電動機。
【請求項１２】
前記電動機は、誘導電動機である
請求項１０に記載の電動機。
【請求項１３】
請求項１０から１２までの何れか１項に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と
を備えた圧縮機。
【請求項１４】
圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備えた空気調和装置であって、
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮機構とを備え、
前記電動機は、
請求項１から９までの何れか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に設けられた回転子とを備える
空気調和装置。
【請求項１５】
軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、前記軸線の方向における端面を有する固定子鉄心を用意する工程と、
第１のコイルを、前記第１のコイルの第１の巻線部および第２の巻線部が、前記複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ前記端面において前記１つのスロットから前記周方向の両側に延在するように、前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルとは相の異なる第２のコイルを、前記第２のコイルの第１の巻線部および第２の巻線部が、前記複数のスロットのうちの前記１つのスロットとは別のスロットに挿入され、且つ前記端面において前記別のスロットから前記周方向の両側に延在するように、前記固定子鉄心に取り付ける工程と
を有し、
前記第１のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程では、前記軸線を中心とする径方向において、前記１つのスロット内で前記第１の巻線部を前記第２の巻線部よりも前記径方向の外側に配置し、
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程では、前記径方向において、前記別のスロット内で前記第１の巻線部を前記第２の巻線部よりも前記径方向の外側に配置し、
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程では、前記第２のコイルを、前記径方向において前記第１のコイルよりも内側に取り付ける
する固定子の製造方法。
【請求項１６】
前記第１のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第１のコイルの前記第１の巻線部を前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルの前記第２の巻線部を、前記固定子鉄心において前記第１の巻線部の前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有し、
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第２のコイルの前記第１の巻線部を前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第２のコイルの前記第２の巻線部を、前記固定子鉄心において前記第１の巻線部の前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有する
請求項１５に記載の固定子の製造方法。
【請求項１７】
前記第１のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第１のコイルの前記第１の巻線部を波状に複数接続した第１のセグメントを前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第１のコイルの前記第２の巻線部を波状に複数接続した第２のセグメントを、前記固定子鉄心において前記第１のセグメントの前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有し、
前記第２のコイルを前記固定子鉄心に取り付ける工程は、
前記第２のコイルの前記第１の巻線部を波状に複数接続した第１のセグメントを前記固定子鉄心に取り付ける工程と、
前記第２のコイルの前記第２の巻線部を波状に複数接続した第２のセグメントを、前記固定子鉄心において前記第１のセグメントの前記径方向の内側に取り付ける工程と
を有する
請求項１５に記載の固定子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に複数のスロットを有し、軸線の方向における端面を有する固定子鉄心と、固定子鉄心に分布巻で巻かれた、相の異なる第１のコイルおよび第２のコイルとを有し、巻線係数は１である。第１のコイルおよび第２のコイルは、いずれも、極数に相当する数の巻線部を有する。極数に相当する数の巻線部は、周方向に隣り合う第１の巻線部および第２の巻線部を有する。第１の巻線部および第２の巻線部は、複数のスロットのうちの１つのスロットに挿入され、且つ端面において１つのスロットから周方向の両側に延在する。第１のコイルおよび第２のコイルは、固定子鉄心の端面において、軸線を中心とする径方向において互いに異なる位置に環状に配置されている。当該１つのスロット内で、第１の巻線部が第２の巻線部よりも径方向の外側に配置されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図１６（Ａ）は、実施の形態２のＵ相巻線部２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅを示す斜視図であり、図１６（Ｂ）は、実施の形態２のＵ相巻線部２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｆを示す斜視図である。図１６（Ｃ）は、Ｕ相巻線部２１Ａ〜２１Ｆを示す斜視図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
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【国際調査報告】
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