特開 2024-101141 コイル、及びコイルを備える回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101141

(43)【公開日】2024-07-29

(54)【発明の名称】コイル、及びコイルを備える回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/34 20060101AFI20240722BHJP

【ＦＩ】

H02K3/34 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004912

(22)【出願日】2023-01-17

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(74)【代理人】

【識別番号】100207859

【弁理士】

【氏名又は名称】塩谷 尚人

(72)【発明者】

【氏名】中村 敦

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB13

5H604BB15

5H604CC01

5H604CC04

5H604DB07

5H604DB25

5H604PB02

(57)【要約】

【課題】絶縁テープにより表面を絶縁したコイルにおいて、絶縁テープが皺になることを抑制する。
【解決手段】コイル（４１Ｂ）は、直線形状に形成された直線部（４２）、及び曲がった形状に形成された曲部（４４Ｂｃ）を含む環状の導体（４２、４４Ｂ）と、直線部の外面に巻回された第１絶縁テープ（６１）と、曲部を含む部分の外面に巻回された第２絶縁テープ（６２）と、を備える。第２絶縁テープの幅（Ｗ２）は、第１絶縁テープの幅（Ｗ１）よりも狭い。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直線形状に形成された直線部（４２）、及び曲がった形状に形成された曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）を含む環状の導体（４２、４３Ｂ、４４Ｂ）と、
前記直線部の外面に巻回された第１絶縁テープ（６１）と、
前記曲部を含む部分の外面に巻回された第２絶縁テープ（６２）と、を備えるコイル（４１Ｂ）であって、
前記第２絶縁テープの幅（Ｗ２）は、前記第１絶縁テープの幅（Ｗ１）よりも狭い、コイル。

【請求項2】

前記導体は、導線（４２ａ）の束を含み、
前記導線の長手方向に垂直な断面は矩形状であり、
前記導体の長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になるように、前記導線が整列されている、請求項１に記載のコイル。

【請求項3】

前記導体は、複数回巻かれた導線により形成されており、
前記導線の両端部（４６）は、前記直線部と前記曲部との境界部（４５）から引き出されている、請求項１又は２に記載のコイル。

【請求項4】

前記導線は、絶縁膜（４２ｂ）により被覆されており、
前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記絶縁膜の外側に巻回されている、請求項２に記載のコイル。

【請求項5】

前記直線部は、第１直線部（４２）であり、
前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、
前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、
前記第２直線部及びその両端に接続された前記曲部に、前記第２絶縁テープが巻回されている、請求項１、２、４のいずれか１項に記載のコイル。

【請求項6】

前記直線部は、第１直線部（４２）であり、
前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、
前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、
前記第１直線部及び第２直線部に、前記第１絶縁テープが巻回され、
前記曲部に前記第２絶縁テープが巻回されている、請求項１、２、４のいずれか１項に記載のコイル。

【請求項7】

前記第２絶縁テープの伸縮性は、前記第１絶縁テープの伸縮性よりも高い、請求項１、２、４のいずれか１項に記載のコイル。

【請求項8】

前記第２絶縁テープは、前記第１絶縁テープが引き伸ばされた絶縁テープである、請求項１、２、４のいずれか１項に記載のコイル。

【請求項9】

請求項１、２，４のいずれか１項に記載のコイルを複数備え、
前記コイルの中に、鉄心が挿入されておらず、他の前記コイル（４１Ａ）の一部が挿入されている、回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁テープにより表面を絶縁したコイルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、絶縁被覆した導体の束にプリプレグマイカテープ（絶縁テープ）を巻回して形成したコイルがある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５８９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のコイルは、直線形状に形成された直線部と、曲がった形状に形成された曲部とを備えている。コイルの曲部に巻回された絶縁テープは、皺になりやすい。その場合、絶縁テープが皺になった部分では皺になっていない部分よりも、絶縁テープにより形成される絶縁層の厚みが厚くなり、コイルを組み付けるために必要なスペースが拡大するおそれがある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、絶縁テープにより表面を絶縁したコイルにおいて、絶縁テープが皺になることを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための第１の手段は、
直線形状に形成された直線部（４２）、及び曲がった形状に形成された曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）を含む環状の導体（４２、４３Ｂ、４４Ｂ）と、
前記直線部の外面に巻回された第１絶縁テープ（６１）と、
前記曲部を含む部分の外面に巻回された第２絶縁テープ（６２）と、を備えるコイル（４１Ｂ）であって、
前記第２絶縁テープの幅（Ｗ２）は、前記第１絶縁テープの幅（Ｗ１）よりも狭い。

【0007】

上記構成によれば、環状の導体は、直線形状に形成された直線部、及び曲がった形状に形成された曲部を含んでいる。ここで、前記直線部の外面に絶縁テープを巻回す際には、絶縁テープが皺になりにくい。一方、前記曲部を含む部分の外面に絶縁テープを巻回す際には、曲部において絶縁テープが皺になりやすい。この点、前記第２絶縁テープの幅は、前記第１絶縁テープの幅よりも狭い。このため、曲部に第１絶縁テープを巻回す場合と比較して、曲部において第２絶縁テープが皺になることを抑制することができる。さらに、直線部に第２絶縁テープを巻回す場合と比較して、直線部を覆うために必要な第１絶縁テープの巻回し回数を減らすことができる。

【0008】

第２の手段では、前記導体は、導線（４２ａ）の束を含み、前記導線の長手方向に垂直な断面は矩形状であり、前記導体の長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になるように、前記導線が整列されている。こうした構成によれば、長手方向に垂直な断面が矩形状である導線が整列されることにより、前記導体の長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になっている。このため、導体の表面に凹凸ができることを抑制することができる。したがって、導体の外面に第１絶縁テープ及び第２絶縁テープを巻回しやすくなり、第１絶縁テープ及び第２絶縁テープを巻回す作業の効率を向上させることができる。

【0009】

第３の手段では、前記導体は、複数回巻かれた導線により形成されており、前記導線の両端部（４６）は、前記直線部と前記曲部との境界部（４５）から引き出されている。こうした構成によれば、直線部の外面に巻回す第１絶縁テープと、曲部に巻回す第２絶縁テープとを切り替える部分から、導線の両端部を引き出すことができる。したがって、導体の外面に絶縁テープを巻く際に、導線の両端部を引き出した引出線を避けやすくなる。

【0010】

導線同士の絶縁に必要な耐圧は、導体と対地（グランド）の絶縁に必要な耐圧、及び導体と導体との絶縁に必要な耐圧よりも低い。

【0011】

この点、第４の手段では、前記導線は、絶縁膜（４２ｂ）により被覆されており、前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記絶縁膜の外側に巻回されている。このため、導線同士を絶縁する絶縁膜と、導体と対地、及び導体と導体を絶縁する第１絶縁テープ及び第２絶縁テープとを分けることができ、絶縁膜、第１絶縁テープ及び第２絶縁テープを必要に応じた厚みにしやすくなる。したがって、コイルに含まれる絶縁層の厚みが厚くなることを抑制することができ、コイルを組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。

【0012】

第５の手段では、前記直線部は、第１直線部（４２）であり、前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、前記第２直線部及びその両端に接続された前記曲部に、前記第２絶縁テープが巻回されている。

【0013】

上記構成によれば、導体は、第１直線部と、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部とを含んでいる。前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部に接続されている。この場合、第２直線部に第１絶縁テープを巻回し、第２直線部の両端に接続された曲部にそれぞれ第２絶縁テープを巻回すと、第１絶縁テープと第２絶縁テープとを切り替える手間が増え、絶縁テープを巻回す作業の効率が低下するおそれがある。

【0014】

この点、前記第２直線部及びその両端に接続された前記曲部に、前記第２絶縁テープが巻回されている。こうした構成によれば、第１直線部よりも短い第２直線部に第２絶縁テープを巻回すことにより、第１絶縁テープと第２絶縁テープとを切り替える手間を減らすことができ、絶縁テープを巻回す作業の効率を向上させることができる。その場合であっても、曲部には第２絶縁テープが巻回されているため、絶縁テープが皺になることを抑制することができる。

【0015】

第６の手段のように、前記直線部は、第１直線部（４２）であり、前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、前記第１直線部及び第２直線部に、前記第１絶縁テープが巻回され、前記曲部に前記第２絶縁テープが巻回されている、といった構成を採用することもできる。

【0016】

第７の手段では、前記第２絶縁テープの伸縮性は、前記第１絶縁テープの伸縮性よりも高い。こうした構成によれば、第２絶縁テープの幅が第１絶縁テープの幅よりも狭いことだけでなく、第２絶縁テープの伸縮性が第１絶縁テープの伸縮性よりも高いことによっても、曲部において第２絶縁テープが皺になることを抑制することができる。

【0017】

第８の手段では、前記第２絶縁テープは、前記第１絶縁テープが引き伸ばされた絶縁テープである。こうした構成によれば、第１絶縁テープを引き伸ばすことにより、第２絶縁テープの幅を第１絶縁テープの幅よりも狭くすることができる。したがって、１種類の絶縁テープにより導体の直線部と曲部とを覆うことができ、絶縁テープを巻回す作業の効率を向上させることができる。

【0018】

第９の手段は、第１～第８のいずれか１手段に記載のコイルを複数備え、前記コイルの中に、鉄心が挿入されておらず、他の前記コイル（４１Ａ）の一部が挿入されている。こうした構成によれば、前記コイルが空芯コイルであり、前記コイルの中に、鉄心（例えばティース）が挿入されておらず、他のコイルの一部が挿入されているティースレス構造の回転電機において、コイルを組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。したがって、複数のコイルを高密度で配置することができ、回転電機の高効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】回転電機の縦断面図。

【図2】固定子の斜視図。

【図3】固定子の分解斜視図。

【図4】１つの部分巻線の斜視図。

【図5】比較例における絶縁テープの巻回し態様を示す部分拡大図。

【図6】絶縁テープの巻回し態様を示す部分拡大図。

【図7】図４のVII－VII線断面を示す模式図。

【図8】部分巻線の側面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、車両動力源として用いられる回転電機に具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、回転電機は、産業用、車両用、航空機用、家電用、ＯＡ機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。

【0021】

図１は、回転電機１０の縦断面図である。回転電機１０は、アウタロータ式の表面磁石型多相交流モータであり、例えば車両のインホイールモータとして用いられる。以下の記載では、回転電機１０において、回転軸線の延びる方向を軸方向とし、回転軸線の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸線を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

【0022】

回転電機１０は、回転子２０と、回転子２０の径方向内側に配置された固定子３０とを備えている。回転子２０及び固定子３０は、それぞれ円筒状をなしており、円環状に延びるエアギャップを挟んで径方向に互いに対向配置されている。回転電機１０は、回転子２０に、不図示の車輪のホイールに固定されるハブ１１が一体化される一方、固定子３０に、不図示の車体に固定される略円柱状のスピンドル１２が一体化された構成となっている。ハブ１１は、一対の軸受１３，１４によりスピンドル１２に対して回転可能に支持されている。

【0023】

回転子２０は、略円筒状の回転子キャリア２１と、その回転子キャリア２１に固定された環状の磁石ユニット２２とを有している。回転子キャリア２１は、円筒状をなす円筒部２３と、円筒部２３の軸方向一端の側に設けられ、径方向に延びる端板部２４とを有している。円筒部２３の内周面には磁石ユニット２２が固定されている。回転子キャリア２１の軸方向他端側は開放されている。回転子キャリア２１は、磁石保持部材として機能する。

【0024】

磁石ユニット２２は、回転子キャリア２１の円筒部２３の内周面に固定された複数の磁石を有している。磁石ユニット２２において、磁石は、回転子２０の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べられている。これにより、磁石ユニット２２には、周方向に複数の磁極が形成されている。なお、回転電機１０は、埋込磁石型の同期機（ＩＰＭＳＭ）であってもよい。

【0025】

回転子キャリア２１の開放側の軸方向端部には回転子カバー１５が固定されている。回転子カバー１５は、円環板状をなしており、固定子３０との径方向対向部分に軸受１６を介在させた状態で、回転子キャリア２１に対してボルト等の固定具により固定されている。

【0026】

固定子３０は、固定子巻線３１と、固定子コア３２と、固定子ホルダ３３とを有している。固定子コア３２及び固定子ホルダ３３は、固定子コア３２を径方向外側として一体化され、その径方向外側に固定子巻線３１が組み付けられている。固定子３０は、スロットを形成するためのティースを有していないティースレス構造を有しており、固定子コア３２において径方向外側の外周面は凸部（ティース）の無い曲面となっている。固定子コア３２は、円筒状をなし、バックヨークとして設けられている。固定子巻線３１は、複数の相巻線を有し、相ごとに単位コイルである複数の部分巻線４１を有する構成となっている。本実施形態では、固定子巻線３１がＵ，Ｖ，Ｗ相の３相巻線で構成されている。

【0027】

次に、固定子３０の構成を図２及び図３を用いてより具体的に説明する。図２は、固定子３０の構成を示す斜視図であり、図３は、固定子３０の分解斜視図である。

【0028】

固定子巻線３１は、複数の部分巻線４１が周方向に並ぶ状態で配置されることで構成されている。部分巻線４１（コイル）は、導線（導線材）を多重に巻回する（複数回巻く）ことで構成された空芯コイルである。部分巻線４１は、周方向に所定間隔を離して設けられる一対の中間導線部４２と、一対の中間導線部４２を軸方向両端でそれぞれ接続する一対の渡り部４３，４４とを有し、これら一対の中間導線部４２と一対の渡り部４３，４４とにより環状に形成されている。そして、部分巻線４１における一対の中間導線部４２の間に、他相の部分巻線４１における一対の中間導線部４２のうち一方の中間導線部４２が配置（挿入）されることで、各相の中間導線部４２どうしが近接状態で周方向に並べて配置されている。例えば、部分巻線４１Ｂの中に、鉄心が挿入されておらず、部分巻線４１Ａ（他のコイル）の中間導線部４２（一部）が挿入されている。

【0029】

軸方向両側の各渡り部４３，４４は、それぞれコイルエンドに相当する部分として設けられ、各渡り部４３，４４のうち、一方の渡り部４３は径方向に屈曲形成され、他方の渡り部４４は径方向に屈曲されることなく形成されている。これにより、各部分巻線４１は、側面視で略Ｌ字状をなすものとなっている。各部分巻線４１には、渡り部４３が径方向内側に屈曲された部分巻線４１Ａ（第１部分巻線）と、渡り部４３が径方向外側に屈曲された部分巻線４１Ｂ（第２部分巻線）とが含まれている。固定子３０において、軸方向一端側（図２の上側）のコイルエンドエリアＣＥ１では、部分巻線４１Ａの渡り部４３が径方向内側に屈曲され、軸方向他端側（図２の下側）のコイルエンドエリアＣＥ２では、部分巻線４１Ｂの渡り部４３が径方向外側に屈曲されている。渡り部４３は、各中間導線部４２に対して径方向に屈曲されてなる屈曲部であり、かつ径方向に凸となる湾曲形状をなしている。なお、以下の説明では、部分巻線４１Ａの渡り部４３，４４を「渡り部４３Ａ，４４Ａ」、部分巻線４１Ｂの渡り部４３，４４を「渡り部４３Ｂ，４４Ｂ」とも称することとする。

【0030】

固定子巻線３１において、軸方向一端側では部分巻線４１Ａの渡り部４３Ａが径方向内側に屈曲された内曲げ構造となり、軸方向他端側では部分巻線４１Ｂの渡り部４３Ｂが径方向外側に屈強された外曲げ構造となっている。この場合、固定子コア３２及び固定子ホルダ３３のアセンブリに対する各部分巻線４１の組み付けが容易になっているとともに、回転子２０の径方向内側への固定子３０の組み付けが容易になっている。

【0031】

固定子ホルダ３３は、固定子コア３２の径方向内側に組み付けられる円筒部３４と、軸方向一端側において円筒部３４から径方向外側に向けて設けられた張出部３６とを有している。固定子ホルダ３３は金属材料により形成されており、金属材料としては例えば鉄、アルミニウムが用いられるとよい。

【0032】

本実施形態では、ティースレス構造の固定子３０において、軸方向端部に設けられた位置規制部により各部分巻線４１の位置規制を行う構成としており、以下に、その位置規制部の構成を説明する。

【0033】

図２及び図３に示すように、コイルエンドエリアＣＥ２側には、固定子ホルダ３３の張出部３６が位置規制部として設けられている。張出部３６は、軸方向において固定子巻線３１の外側、すなわち渡り部４３，４４の外側となる位置に、径方向外側に張り出すように設けられている。張出部３６には、周方向に延びる環状の環状溝３６ａが設けられている。そして、張出部３６の環状溝３６ａに部分巻線４１Ａの渡り部４４Ａが挿し入れられることにより、渡り部４４Ａの径方向の位置規制が可能になっている。また、張出部３６には、軸方向に突出する突出部３６ｂが設けられており、その突出部３６ｂにより、部分巻線４１Ｂにおける渡り部４３Ｂの径方向及び周方向の位置規制が行われる構成となっている。

【0034】

コイルエンドエリアＣＥ１側においては、部分巻線４１Ａの渡り部４３Ａと、部分巻線４１Ｂの渡り部４４Ｂとに対して、位置規制部材５０による位置規制が行われるようになっている。位置規制部材５０は環状に形成されており、固定子ホルダ３３に対して軸方向から位置規制部材５０が組み付けられることで、コイルエンドエリアＣＥ１側の巻線端部の位置規制が行われるようになっている。

【0035】

位置規制部材５０は、円環部５１を有し、その円環部５１に、固定子ホルダ３３に対して係合可能なホルダ係合部５２と、部分巻線４１Ａの渡り部４３Ａに対して係合可能な巻線係合部５３と、部分巻線４１Ｂの渡り部４４Ｂに対して係合可能な巻線係合部５４とが設けられている。ホルダ係合部５２は、周方向に所定間隔で設けられ、固定子ホルダ３３の軸方向端面に設けられた突起部３３ａに対して係合可能となっている。巻線係合部５３は、周方向に所定間隔で設けられ、部分巻線４１Ａの渡り部４３Ａの内周部分に対して係合可能となっている。巻線係合部５４は、周方向に所定間隔で設けられ、部分巻線４１Ｂの渡り部４４Ｂの外周部分に対して係合可能となっている。位置規制部材５０は、ボルト等の固定具により固定子ホルダ３３に対して固定されるようになっている。

【0036】

図１に示すように、固定子３０の軸方向端部には、固定子巻線３１の各部分巻線４１に電気的に接続される円環状の配線モジュール５５が設けられている。配線モジュール５５は、導通部材として各相用、及び中性線用の複数のバスバーを有している。配線モジュール５５により、各相の部分巻線４１が相ごとに並列又は直列に接続され、かつ各相の相巻線が中性点接続されている。配線モジュール５５は、固定子３０の軸方向両側のコイルエンドエリアＣＥ１，ＣＥ２のうちコイルエンドエリアＣＥ１側に設けられている。不図示とするが、配線モジュール５５には各相の電力線が接続されており、この電力線を通じて固定子巻線３１とインバータとの間の電力の入出力が行われるようになっている。

【0037】

図４は、１つの部分巻線４１Ｂを取り出して示す斜視図である。中間導線部４２（第１直線部、直線部）は、直線形状（略直線形状）に形成されている。

【0038】

渡り部４３Ｂは、２つの曲部４３Ｂｃと、第２直線部４３Ｂｓとを備えている。第２直線部４３Ｂｓは、直線形状（略直線形状）に形成されている。第２直線部４３Ｂｓは、中間導線部４２よりも短い。曲部４３Ｂｃは、曲がった形状に形成されている。詳しくは、曲部４３Ｂｃは、軸方向から径方向へ曲がった部分と、径方向から周方向へ曲がった部分とを含んでいる。第２直線部４３Ｂｓの長手方向（周方向）の両端に、それぞれ曲部４３Ｂｃが接続されている。２つの中間導線部４２の長手方向の一端（図４における下端）と、第２直線部４３Ｂｓの長手方向の両端とが、それぞれ曲部４３Ｂｃにより接続されている。

【0039】

渡り部４４Ｂは、２つの曲部４４Ｂｃと、第２直線部４４Ｂｓとを備えている。第２直線部４４Ｂｓは、直線形状（略直線形状）に形成されている。第２直線部４４Ｂｓは、中間導線部４２よりも短い。曲部４４Ｂｃは、曲がった形状に形成されている。詳しくは、曲部４４Ｂｃは、軸方向から周方向へ曲がっている。第２直線部４４Ｂｓの長手方向（周方向）の両端に、それぞれ曲部４４Ｂｃが接続されている。２つの中間導線部４２の長手方向の一端（図４における上端）と、第２直線部４４Ｂｓの長手方向の両端とが、それぞれ曲部４４Ｂｃにより接続されている。

【0040】

ここで、部分巻線４１Ｂの表面は、絶縁テープにより絶縁されている。図５は比較例における絶縁テープの巻回し態様を示しており、図６は本実施形態における絶縁テープの巻回し態様を示している。なお、図１～４では、表面に設けられた絶縁テープを省略して部分巻線４１を示している。

【0041】

図５に示すように、比較例では、部分巻線４１Ｂの中間導線部４２及び渡り部４４Ｂの曲部４４Ｂｃに第１絶縁テープ６１が巻回されている。第１絶縁テープ６１は、例えば特許文献１に記載されたプリプレグマイカテープであり、基材とマイカペーパとが接着剤により接着されて形成されている。第１絶縁テープ６１の幅は幅Ｗ１である。第１絶縁テープ６１を中間導線部４２に巻回す際には、中間導線部４２の外面に第１絶縁テープ６１を沿わせることができ、中間導線部４２の外面と第１絶縁テープ６１との間に隙間が生じにくい。このため、中間導線部４２に巻回された第１絶縁テープ６１は皺になりにくい。

【0042】

これに対して、第１絶縁テープ６１を曲部４４Ｂｃに巻回す際には、曲部４４Ｂｃの外面に第１絶縁テープ６１を沿わせにくい。このため、曲部４４Ｂｃの外面と第１絶縁テープ６１との間に隙間が生じやすく、第１絶縁テープ６１に余り部６１ａ，６１ｂ，６１ｃが生じやすい。そして、余り部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを曲部４４Ｂｃの外面に押し付けることにより、第１絶縁テープ６１が皺になりやすい。同図では、説明の便宜のために、第１絶縁テープ６１を１巻きのみした状態を示しているが、実際には第１絶縁テープ６１を１巻き毎に幅方向に所定ピッチずつずらしながら、部分巻線４１Ｂの外面を覆うように第１絶縁テープ６１を螺旋状に巻回す。

【0043】

図６に示すように、本実施形態では、部分巻線４１Ｂの中間導線部４２に第１絶縁テープ６１が巻回され、渡り部４４Ｂの曲部４４Ｂｃに第２絶縁テープ６２が巻回されている。第１絶縁テープ６１，第２絶縁テープ６２は、例えば特許文献１に記載されたプリプレグマイカテープであり、基材とマイカペーパとが接着剤により接着されて形成されている。第１絶縁テープ６１の幅は幅Ｗ１であり、第２絶縁テープ６２の幅は幅Ｗ２である。第２絶縁テープ６２の幅Ｗ２は、第１絶縁テープ６１の幅Ｗ１よりも狭い（Ｗ２＜Ｗ１）。第１絶縁テープ６１を中間導線部４２に巻回す際には、中間導線部４２の外面に第１絶縁テープ６１を沿わせることができ、中間導線部４２の外面と第１絶縁テープ６１との間に隙間が生じにくい。このため、中間導線部４２に巻回された第１絶縁テープ６１は皺になりにくい。

【0044】

また、第２絶縁テープ６２を曲部４４Ｂｃに巻回す際には、第２絶縁テープ６２の幅Ｗ２が狭いため、曲部４４Ｂｃの外面に第２絶縁テープ６２を沿わせやすい。詳しくは、曲部４４Ｂｃの外面と第２絶縁テープ６２との間に隙間が生じにくく、第２絶縁テープ６２に余り部６２ａが生じたとしても上記余り部６１ａ，６１ｂ，６１ｃよりも小さくなる。このため、余り部６２ａを曲部４４Ｂｃの外面に押し付けたとしても、第２絶縁テープ６２が皺になりにくい。同図では、説明の便宜のために、第１絶縁テープ６１，第２絶縁テープ６２を１巻きのみした状態を示しているが、実際には第１絶縁テープ６１を１巻き毎に幅方向に所定ピッチずつずらしながら、中間導線部４２の外面を覆うように第１絶縁テープ６１を螺旋状に巻回す。また、第２絶縁テープ６２を１巻き毎に幅方向に所定ピッチずつずらしながら、曲部４４Ｂｃ及び第２直線部４４Ｂｓの外面を覆うように第２絶縁テープ６２を螺旋状に巻回す。すなわち、中間導線部４２の外面に第１絶縁テープ６１が巻回されており、渡り部４４Ｂの外面に第２絶縁テープ６２が巻回されている。

【0045】

なお、第２直線部４４Ｂｓに第１絶縁テープ６１を巻回し、第２直線部４４Ｂｓの両端に接続された曲部４４Ｂｃにそれぞれ第２絶縁テープ６２を巻回すこともできる。ただし、その場合は、第１絶縁テープ６１と第２絶縁テープ６２とを切り替える手間が増え、絶縁テープ６１，６２を巻回す作業の効率が本実施形態よりも低下するおそれがある。

【0046】

上記のように、部分巻線４１Ｂの中間導線部４２に第１絶縁テープ６１が巻回され、渡り部４４Ｂに第２絶縁テープ６２が巻回された構成によれば、部分巻線４１Ｂを上記固定子コア３２及び固定子ホルダ３３のアセンブリに組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。詳しくは、渡り部４４Ｂの外面に巻回された第２絶縁テープ６２が皺になりにくいため、第２絶縁テープ６２により形成される絶縁層の厚みが厚くなることを抑制することができる。このため、例えば部分巻線４１Ｂの渡り部４４Ｂの外周部分に対して係合する上記巻線係合部５４を、第２絶縁テープ６２に生じる皺の分だけ調整する必要性が小さくなる。また、部分巻線４１Ｂの渡り部４３Ｂにも、第２絶縁テープ６２が巻回されている。このため、例えば部分巻線４１Ｂにおける渡り部４３Ｂの径方向及び周方向の位置規制を行う上記突出部３６ｂを、第２絶縁テープ６２に生じる皺の分だけ調整する必要性が小さくなる。その結果、固定子３０において、部分巻線４１Ａ，４１Ｂを配置することができるスペースが減ることを抑制することができる。また、部分巻線４１Ａにおいても、渡り部４３Ａ及び渡り部４４Ａに、第２絶縁テープ６２が巻回されている。このため、部分巻線４１Ａを上記固定子コア３２及び固定子ホルダ３３のアセンブリに組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。

【0047】

図７は、図４のVII－VII線断面を示す模式図である。上述したように、部分巻線４１Ｂは、導線（導線材）を多重に巻回する（複数回巻く）ことで構成された空芯コイルである。このため、中間導線部４２は、導線４２ａの束を含んでいる。導線４２ａの長手方向に垂直な断面は矩形状である。そして、中間導線部４２の長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になるように、束に含まれる導線４２ａが整列されている。例えば、導線４２ａの各面が互いに平行になっており、且つ各面の縦横方向の位置が互いに一致している。

【0048】

導線４２ａは、絶縁膜４２ｂにより被覆されている。絶縁膜４２ｂは、例えば絶縁性の樹脂により形成されている。そして、絶縁膜４２ｂの外側に第１絶縁テープ６１が巻回されている。導線４２ａ同士の絶縁（相内絶縁）に必要な耐圧は、中間導線部４２と対地（グランド）の絶縁（対地絶縁）に必要な耐圧、及び中間導線部４２と他相の中間導線部４２との絶縁（相間絶縁）に必要な耐圧よりも低い。このため、絶縁膜４２ｂの厚みは第１絶縁テープ６１の厚みよりも薄く、絶縁膜４２ｂの絶縁耐圧は第１絶縁テープ６１の絶縁耐圧よりも低い。

【0049】

図８は、部分巻線４１Ｂの側面図である。部分巻線４１Ｂは、多重に巻かれた導線（例えば導線４２ａ）により形成されている。多重に巻かれた導線の両端部は、中間導線部４２と渡り部４４Ｂの曲部４４Ｂｃとの境界部４５から径方向に引き出されて引出線４６になっている。すなわち、引出線４６は、第１絶縁テープ６１が巻回される中間導線部４２と、第２絶縁テープ６２が巻回される渡り部４４Ｂとの境界部４５から引き出されている。

【0050】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0051】

・環状の部分巻線４１Ｂは、直線形状に形成された中間導線部４２、及び曲がった形状に形成された曲部４４Ｂｃを含んでいる。ここで、中間導線部４２の外面に絶縁テープを巻回す際には、絶縁テープが皺になりにくい。一方、曲部４４Ｂｃを含む部分の外面に絶縁テープを巻回す際には、曲部４４Ｂｃにおいて絶縁テープが皺になりやすい。この点、第２絶縁テープ６２の幅Ｗ２は、第１絶縁テープ６１の幅Ｗ１よりも狭い。このため、曲部４４Ｂｃに第１絶縁テープ６１を巻回す場合と比較して、曲部４４Ｂｃにおいて第２絶縁テープ６２が皺になることを抑制することができる。さらに、中間導線部４２に第２絶縁テープ６２を巻回す場合と比較して、中間導線部４２を覆うために必要な第１絶縁テープ６１の巻回し回数を減らすことができる。すなわち、幅が広い第１絶縁テープ６１によれば、少ない巻回し回数で、中間導線部４２の大面積を覆うことができる。

【0052】

・長手方向に垂直な断面が矩形状である導線４２ａが整列されることにより、部分巻線４１Ｂの長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になっている。このため、部分巻線４１Ｂの表面に凹凸ができることを抑制することができる。したがって、部分巻線４１Ｂの外面に第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を巻回しやすくなり、第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を巻回す作業の効率を向上させることができる。

【0053】

・多重に巻かれた導線４２ａの両端部は、中間導線部４２と曲部４４Ｂｃとの境界部４５から引き出されている。こうした構成によれば、中間導線部４２の外面に巻回す第１絶縁テープ６１と、曲部４４Ｂｃに巻回す第２絶縁テープ６２とを切り替える部分から、導線４２ａの両端部を引き出すことができる。したがって、部分巻線４１Ｂの外面に絶縁テープを巻く際に、導線の両端部を引き出した引出線４６を避けやすくなる。

【0054】

・導線４２ａは、絶縁膜４２ｂにより被覆されており、第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２は、絶縁膜４２ｂの外側に巻回されている。このため、導線４２ａ同士を絶縁する絶縁膜４２ｂと、部分巻線４１Ｂと対地、及び部分巻線４１Ｂと他相の部分巻線４１Ｂを絶縁する第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２とを分けることができ、絶縁膜４２ｂ、第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を必要に応じた厚みにしやすくなる。したがって、部分巻線４１Ｂに含まれる絶縁層の厚みが厚くなることを抑制することができ、部分巻線４１Ｂを組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。

【0055】

・第２直線部４４Ｂｓ及びその両端に接続された曲部４４Ｂｃに、第２絶縁テープ６２が巻回されている。こうした構成によれば、中間導線部４２よりも短い第２直線部４４Ｂｓに第２絶縁テープ６２を巻回すことにより、第１絶縁テープ６１と第２絶縁テープ６２とを切り替える手間を減らすことができ、絶縁テープを巻回す作業の効率を向上させることができる。その場合であっても、曲部４４Ｂｃには第２絶縁テープ６２が巻回されているため、絶縁テープが皺になることを抑制することができる。

【0056】

・部分巻線４１Ｂの中に、鉄心が挿入されておらず、他相の部分巻線４１Ａの一部が挿入されている。こうした構成によれば、部分巻線４１Ｂが空芯コイルであり、部分巻線４１Ｂの中に、鉄心（例えばティース）が挿入されておらず、他相の部分巻線４１Ａの一部が挿入されているティースレス構造の回転電機において、部分巻線４１を組み付けるために必要なスペースが拡大することを抑制することができる。したがって、複数の部分巻線４１を高密度で配置することができ、回転電機１０の高効率化を図ることができる。

【0057】

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【0058】

・第２直線部４４Ｂｓに第１絶縁テープ６１を巻回し、第２直線部４４Ｂｓの両端に接続された曲部４４Ｂｃにそれぞれ第２絶縁テープ６２を巻回してもよい。その場合は、多重に巻かれた導線の両端部を、渡り部４４Ｂの第２直線部４４Ｂｓと曲部４４Ｂｃとの境界部から引き出してもよい。この場合も、第２直線部４４Ｂｓの外面に巻回す第１絶縁テープ６１と、曲部４４Ｂｃに巻回す第２絶縁テープ６２とを切り替える部分から、導線の両端部を引き出すことができる。したがって、部分巻線４１Ｂの外面に絶縁テープを巻く際に、導線の両端部を引き出した引出線を避けやすくなる。また、中間導線部４２、第２直線部４４Ｂｓ、及び曲部４４Ｂｃのいずれかから、導線の両端部を引き出す構成を採用することもできる。

【0059】

・多重に巻かれた導線４２ａの長手方向に垂直な断面は、矩形状以外の形状であってもよい。また、部分巻線４１の長手方向に垂直な断面の外形が、矩形状以外の形状であってもよい。

【0060】

・第２絶縁テープ６２の伸縮性が第１絶縁テープ６１の伸縮性よりも高い、といった構成を採用することもできる。例えば、第２絶縁テープ６２と第１絶縁テープ６１とを、材質が異なり、伸縮性が異なる絶縁テープとすることができる。こうした構成によれば、第２絶縁テープ６２の幅Ｗ２が第１絶縁テープ６１の幅Ｗ１よりも狭いことだけでなく、第２絶縁テープ６２の伸縮性が第１絶縁テープ６１の伸縮性よりも高いことによっても、曲部４４Ｂｃにおいて第２絶縁テープ６２が皺になることを抑制することができる。

【0061】

・第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２は、プリプレグマイカテープに限らず、フッ素樹脂テープ等の絶縁テープであってもよい。第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２は、必要な絶縁耐圧を確保することができる絶縁テープであればよく、その種類（材質）は任意である。

【0062】

・第２絶縁テープ６２は、第１絶縁テープ６１が引き伸ばされた絶縁テープである、といった構成を採用することもできる。詳しくは、中間導線部４２に第１絶縁テープ６１を巻く際に第１絶縁テープ６１に加える張力よりも、渡り部４４Ｂ（曲部４４Ｂｃ）に第１絶縁テープ６１を巻く際に第１絶縁テープ６１に加える張力を大きくする。こうした構成によれば、第１絶縁テープ６１が引き伸ばされて形成された第２絶縁テープ６２により、第２絶縁テープ６２の幅Ｗ２を第１絶縁テープ６１の幅Ｗ１よりも狭くすることができる。したがって、１種類の第１絶縁テープ６１により部分巻線４１Ｂの中間導線部４２と渡り部４４Ｂ（曲部４４Ｂｃ）とを覆うことができ、絶縁テープを巻回す作業の効率を向上させることができる。すなわち、第１絶縁テープ６１と第２絶縁テープ６２とを切り替える手間を省くことができる。

【0063】

・第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を巻回す導体の形状は、図４に示す部分巻線４１Ｂと異なる形状であってもよい。例えば、部分巻線４１Ｂの渡り部４３Ｂを、渡り部４４Ｂに変更した形状であってもよい。また、部分巻線４１Ｂの渡り部４４Ｂを、渡り部４３Ｂに変更した形状であってもよい。要するに、第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を巻回す導体は、直線形状に形成された直線部、及び曲がった形状に形成された曲部を含む環状の導体であればよい。

【0064】

・図６に示すように、第１絶縁テープ６１を１巻きずつ別々に巻回した構成を採用することもできる。同様に、第２絶縁テープ６２を１巻きずつ別々に巻回した構成を採用することもできる。

【0065】

・アウタロータ式の回転電機１０に限らず、インナロータ式の回転電機の部分巻線４１（コイル）に対しても、上記実施形態及びその変更例の第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２の巻回し方法（第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を備えるコイル）を適用することができる。

【0066】

・スロットを形成するためのティースを有していないティースレス構造の固定子３０に限らず、スロットに挿入されるコイルに、上記実施形態及びその変更例の第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２の巻回し方法（第１絶縁テープ６１及び第２絶縁テープ６２を備えるコイル）を適用することができる。

【0067】

なお、上記各実施形態及びその変更例を、組み合わせ可能な範囲で組み合わせて実施することもできる。

【0068】

以下、上述した実施形態及び変更例から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
直線形状に形成された直線部（４２）、及び曲がった形状に形成された曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）を含む環状の導体（４２、４３Ｂ、４４Ｂ）と、
前記直線部の外面に巻回された第１絶縁テープ（６１）と、
前記曲部を含む部分の外面に巻回された第２絶縁テープ（６２）と、を備えるコイル（４１Ｂ）であって、
前記第２絶縁テープの幅（Ｗ２）は、前記第１絶縁テープの幅（Ｗ１）よりも狭い、コイル。
［構成２］
前記導体は、導線（４２ａ）の束を含み、
前記導線の長手方向に垂直な断面は矩形状であり、
前記導体の長手方向に垂直な断面の外形が矩形状になるように、前記導線が整列されている、構成１に記載のコイル。
［構成３］
前記導体は、複数回巻かれた導線により形成されており、
前記導線の両端部（４６）は、前記直線部と前記曲部との境界部（４５）から引き出されている、構成１又は２に記載のコイル。
［構成４］
前記導線は、絶縁膜（４２ｂ）により被覆されており、
前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記絶縁膜の外側に巻回されている、構成２又は３に記載のコイル。
［構成５］
前記直線部は、第１直線部（４２）であり、
前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、
前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、
前記第２直線部及びその両端に接続された前記曲部に、前記第２絶縁テープが巻回されている、構成１～４のいずれか１つに記載のコイル。
［構成６］
前記直線部は、第１直線部（４２）であり、
前記導体は、前記第１直線部よりも短い直線形状に形成された第２直線部（４３Ｂｓ、４４Ｂｓ）を含み、
前記第２直線部の両端は、それぞれ前記曲部（４３Ｂｃ、４４Ｂｃ）に接続されており、
前記第１直線部及び第２直線部に、前記第１絶縁テープが巻回され、
前記曲部に前記第２絶縁テープが巻回されている、構成１～４のいずれか１つに記載のコイル。
［構成７］
前記第２絶縁テープの伸縮性は、前記第１絶縁テープの伸縮性よりも高い、構成１～６のいずれか１つに記載のコイル。
［構成８］
前記第２絶縁テープは、前記第１絶縁テープが引き伸ばされた絶縁テープである、構成１～６のいずれか１つに記載のコイル。
［構成９］
構成１～８のいずれか１つに記載のコイルを複数備え、
前記コイルの中に、鉄心が挿入されておらず、他の前記コイル（４１Ａ）の一部が挿入されている、回転電機。

【符号の説明】

【0069】

１０…回転電機、４１Ｂ…部分巻線、４２…中間導線部、４３Ｂ…渡り部、４３Ｂｃ…曲部、４４Ｂ…渡り部、４４Ｂｃ…曲部、６１…第１絶縁テープ、６２…第２絶縁テープ、Ｗ１…幅、Ｗ２…幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】