特許 7339831 ステータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-29

(45)【発行日】2023-09-06

(54)【発明の名称】ステータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/12 20060101AFI20230830BHJP

【ＦＩ】

H02K3/12

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019174853

(22)【出願日】2019-09-26

(65)【公開番号】P2021052536

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-08-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花岡 真俊

(72)【発明者】

【氏名】田中 伸彦

【審査官】宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３４１６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０２０４７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２１２６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２８７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３９７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３７１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４９－０１３２８３（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／１２

Ｈ０２Ｋ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機に設けられるステータであって、
複数のスロットが形成されるステータコアと、
前記複数のスロットのうち一対のスロットに収容されるセグメントコイルを複数備え、前記複数のセグメントコイルが互いに接続される分布巻コイルと、
を有し、
前記分布巻コイルは、前記複数のスロットのうち同じ一対のスロットに収容される複数の前記セグメントコイルが互いに並列接続される並列コイルを複数備え、かつ前記複数の並列コイルが互いに直列接続されるコイル構造を有し、
前記並列コイルの１つを構成する複数の前記セグメントコイルは、前記スロット内において互いに隣り合って配置されており、
前記セグメントコイルは、前記一対のスロットに収容される一対の直線部と、前記ステータコアの一端面から突出して前記一対の直線部を互いに連結する屈曲部と、前記ステータコアの他端面から突出して前記一対の直線部のそれぞれから延びる溶接端部と、を備え、
前記分布巻コイルは、前記ステータコアの一端面から突出する複数の前記屈曲部からなる第１コイルエンドと、前記ステータコアの他端面から突出する複数の前記溶接端部からなる第２コイルエンドと、を備え、
前記直線部が複数収容される前記スロットから突出し、前記ステータコアの周方向の一方に延びる前記屈曲部の本数と、前記ステータコアの周方向の他方に延びる前記屈曲部の本数とは、互いに相違しており、
前記直線部が複数収容される前記スロットから突出し、前記ステータコアの周方向の一方に延びる前記溶接端部の本数と、前記ステータコアの周方向の他方に延びる前記溶接端部の本数とは、互いに一致しており、
前記屈曲部によって構成される前記第１コイルエンドの内径は、前記溶接端部によって構成される前記第２コイルエンドの内径よりも小さい、
ステータ。

【請求項2】

請求項１に記載のステータにおいて、
前記並列コイルの１つを構成する前記複数のセグメントコイルにおいて、前記一対のスロットの一方では複数の前記直線部が互いに隣り合って配置され、前記一対のスロットの他方では複数の前記直線部が互いに隣り合って配置される、
ステータ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のステータにおいて、
互いに直列接続される一対の前記並列コイルにおいて、一方の前記並列コイルから延びる複数の前記溶接端部と、他方の前記並列コイルから延びる複数の前記溶接端部とは、互いに一箇所で溶接される、
ステータ。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載のステータにおいて、
前記第１コイルエンドの内径は、前記ステータコアの内径よりも小さい、
ステータ。

【請求項5】

請求項１～４の何れか１項に記載のステータにおいて、
前記第１コイルエンドの内径は、前記ステータコアに収容されるロータの外径よりも小さい、
ステータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機に設けられるステータに関する。

【背景技術】

【0002】

電動機や発電機等の回転電機には、磁界を発生させるステータが設けられている。また、回転電機の高トルク化や小型化を達成するため、複数のセグメントコイルからなるステータコイルを採用した回転電機が提案されている（特許文献１～２参照）。このような回転電機においては、略Ｕ字状に折り曲げられた複数のセグメントコイルがステータコアのスロットに挿入されており、複数のセグメントコイルが１つの導体として互いに接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４４５３６６９号公報

【文献】特許第３８６４８７８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、回転電機に設けられるステータの更なる小型化を達成するためには、ステータコイルのコイルエンドを小さくすることが求められている。このため、ステータコアのスロットに対してセグメントコイルを適切に配置することにより、コイルエンドを小さくしてステータの小型化を図ることが求められている。

【0005】

本発明の目的は、ステータの小型化を達成することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のステータは、回転電機に設けられるステータであって、複数のスロットが形成されるステータコアと、前記複数のスロットのうち一対のスロットに収容されるセグメントコイルを複数備え、前記複数のセグメントコイルが互いに接続される分布巻コイルと、を有し、前記分布巻コイルは、前記複数のスロットのうち同じ一対のスロットに収容される複数の前記セグメントコイルが互いに並列接続される並列コイルを複数備え、かつ前記複数の並列コイルが互いに直列接続されるコイル構造を有し、前記並列コイルの１つを構成する複数の前記セグメントコイルは、前記スロット内において互いに隣り合って配置されており、前記セグメントコイルは、前記一対のスロットに収容される一対の直線部と、前記ステータコアの一端面から突出して前記一対の直線部を互いに連結する屈曲部と、前記ステータコアの他端面から突出して前記一対の直線部のそれぞれから延びる溶接端部と、を備え、前記分布巻コイルは、前記ステータコアの一端面から突出する複数の前記屈曲部からなる第１コイルエンドと、前記ステータコアの他端面から突出する複数の前記溶接端部からなる第２コイルエンドと、を備え、前記直線部が複数収容される前記スロットから突出し、前記ステータコアの周方向の一方に延びる前記屈曲部の本数と、前記ステータコアの周方向の他方に延びる前記屈曲部の本数とは、互いに相違しており、前記直線部が複数収容される前記スロットから突出し、前記ステータコアの周方向の一方に延びる前記溶接端部の本数と、前記ステータコアの周方向の他方に延びる前記溶接端部の本数とは、互いに一致しており、前記屈曲部によって構成される前記第１コイルエンドの内径は、前記溶接端部によって構成される前記第２コイルエンドの内径よりも小さい。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、並列コイルの１つを構成する複数のセグメントコイルは、スロット内において互いに隣り合って配置される。これにより、セグメントコイルを複雑に曲げずに配置することができ、ステータの小型化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態であるステータを備えた回転電機の一例を示す断面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿ってステータを示す断面図である。

【図3】一例としてセグメントコイルを示す斜視図である。

【図4】Ｕ相の分布巻コイルを備えたステータコアを示す斜視図である。

【図5】Ｕ相コイルを備えたステータコアを示す断面図である。

【図6】Ｕ相コイルを単体で示す斜視図である。

【図7】Ｕ相コイルのコイル構造を示す図である。

【図8】三相コイルの結線状態を示す図である。

【図9】Ｕ相コイルの一部を構成するセグメントコイルの接続関係を示す図である。

【図10】ステータコアのスロットに対するセグメントコイルの収容位置を示す図である。

【図11】ステータコアのスロットに対するセグメントコイルの収容位置を示す図である。

【図12】ステータコアのスロットに対するセグメントコイルの収容位置を拡大して示す図である。

【図13】ステータとロータとの組立過程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明では、本発明の一実施の形態であるステータ１０が設けられる回転電機１１として、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される三相同期型のモータジェネレータを例示するが、これに限られることはなく、分布巻コイルが設けられるステータを備えた回転電機であれば、如何なる回転電機であっても良い。

【0010】

［回転電機構造］
図１は本発明の一実施の形態であるステータ１０を備えた回転電機１１の一例を示す断面図である。図１に示すように、モータジェネレータである回転電機１１は、モータハウジング１２を有している。モータハウジング１２は、底付き円筒形状のハウジング本体１３と、ハウジング本体１３の開口端を閉じるエンドカバー１４と、を備えている。ハウジング本体１３内に固定されるステータ１０は、複数枚のケイ素鋼鈑等からなる円筒形状のステータコア１５と、ステータコア１５に組み付けられる三相のステータコイルＳＣ（以下、三相コイルＳＣと記載する。）と、を有している。また、エンドカバー１４には図示しないインバータ等に接続される高電圧コネクタ１６が設けられており、この高電圧コネクタ１６には三相コイルＳＣから延びる動力線端子Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗが接続されている。

【0011】

また、ステータコア１５の中央には、円柱形状のロータ２０が回転自在に収容されている。このロータ２０は、複数枚のケイ素鋼鈑等からなる円筒形状のロータコア２１と、ロータコア２１に埋め込まれる複数の永久磁石２２と、ロータコア２１の中央に固定されるロータシャフト２３と、を有している。ロータシャフト２３の一端部は、ハウジング本体１３の壁部１３ａに設けられる軸受２４によって支持されており、ロータシャフト２３の他端部は、エンドカバー１４に設けられる軸受２５によって支持されている。

【0012】

［ステータ構造］
図２は図１のＡ－Ａ線に沿ってステータ１０を示す断面図であり、図３は一例としてセグメントコイル３０を示す斜視図である。また、図４はＵ相の分布巻コイル（以下、Ｕ相コイルＣｕと記載する。）を備えたステータコア１５を示す斜視図であり、図５はＵ相コイルＣｕを備えたステータコア１５を示す断面図である。さらに、図６はＵ相コイルＣｕを単体で示す斜視図である。なお、Ｕ相コイルＣｕとは、三相コイルＳＣの１相分を構成する分布巻コイルである。後述するように、三相コイルＳＣは、Ｕ相コイルＣｕの他に、Ｖ相の分布巻コイル（以下、Ｖ相コイルＣｖと記載する。）、およびＷ相の分布巻コイル（以下、Ｗ相コイルＣｗと記載する。）によって構成されている。

【0013】

図２に示すように、円筒形状のステータコア１５の内周部には、周方向に所定間隔で複数のスロットＳ１～Ｓ４８が形成されている。各スロットＳ１～Ｓ４８には後述するセグメントコイル３０が収容されており、複数のセグメントコイル３０を互いに接続することで三相コイルＳＣが構成されている。なお、図示する例では、スロットＳ１，Ｓ２，Ｓ７，Ｓ８・・・に、Ｕ相コイルＣｕを構成するセグメントコイル３０が収容されており、スロットＳ３，Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１０・・・に、Ｖ相コイルＣｖを構成するセグメントコイル３０が収容されており、スロットＳ５，Ｓ６，Ｓ１１，Ｓ１２・・・に、Ｗ相コイルＣｗを構成するセグメントコイル３０が収容されている。

【0014】

図３に示すように、略Ｕ字状に曲げられるセグメントコイル３０は、何れかのスロット（例えばスロットＳ１）に収容されるコイルサイド（直線部）３１と、所定のコイルピッチで他のスロット（例えばスロットＳ７）に収容されるコイルサイド（直線部）３２と、を有している。また、セグメントコイル３０は、一対のコイルサイド３１，３２を互いに連結する屈曲部３３と、一対のコイルサイド３１，３２のそれぞれから延びる溶接端部３４，３５と、を有している。なお、セグメントコイル３０は銅等の導電材料からなる平角線によって構成されており、セグメントコイル３０には溶接端部３４，３５の先端部を除きエナメルや樹脂被膜等の絶縁被膜が設けられている。また、セグメントコイル３０が備える屈曲部３３は、図３に示す折り曲げ形状に限られることはなく、ステータコア１５への組み付け位置に応じて様々な折り曲げ形状を有している。

【0015】

図４および図５に示すように、ステータコア１５には、所定のコイルピッチ（例えば６スロット）で離れる一対のコイルサイド３１，３２を備えたセグメントコイル３０が複数組み付けられている。また、図４に示すように、セグメントコイル３０の屈曲部３３は、ステータコア１５の一端面４０から突出しており、セグメントコイル３０の溶接端部３４，３５は、ステータコア１５の他端面４１から突出している。さらに、ステータコア１５の他端面４１から突出する溶接端部３４，３５は、Ｕ相コイルＣｕを構成する他のセグメントコイル３０の溶接端部３４，３５に接触するように曲げられた後に、接触する他のセグメントコイル３０の溶接端部３４，３５に対して溶接される。これにより、図６に示すように、複数のセグメントコイル３０は互いに接続されて１つの導体となり、複数のセグメントコイル３０によってＵ相コイルＣｕが構成される。なお、互いに接合された溶接端部３４，３５からなる端部群４２には、導体を覆うように樹脂被膜等を形成する絶縁被覆処理が施される。

【0016】

図７はＵ相コイルＣｕのコイル構造を示す図であり、図８は三相コイルＳＣの結線状態を示す図である。以下の説明では、Ｕ相コイルＣｕについて説明するが、Ｖ相コイルＣｖやＷ相コイルＣｗについても、同様のコイル構造を有している。なお、前述の説明では、セグメントコイルに「３０」の符号を付して説明したが、以下の説明では、個々のセグメントコイルを区別する観点から「Ａ１～Ａ３２，Ｂ１～Ｂ３２」の符号を付して説明する。

【0017】

図７に示すように、Ｕ相コイルＣｕは、互いに直列接続される複数の並列コイルＰ１～Ｐ３２を有している。また、個々の並列コイル（Ｐ１・・・）は、互いに並列接続される一対のセグメントコイル（Ａ１，Ｂ１・・・）によって構成されている。さらに、個々の並列コイル（Ｐ１・・・）を構成する一対のセグメントコイル（Ａ１，Ｂ１・・・）は、同じ一対のスロット（Ｓ１，Ｓ４３・・・）に収容されている。つまり、図７に示すように、並列コイルＰ１を構成する一対のセグメントコイルＡ１，Ｂ１は、同じ一対のスロットＳ１，Ｓ４３に収容されている。また、例えば、並列コイルＰ１０を構成する一対のセグメントコイルＡ１０，Ｂ１０は、同じ一対のスロットＳ１９，Ｓ２５に収容されている。また、例えば、並列コイルＰ２０を構成する一対のセグメントコイルＡ２０，Ｂ２０は、同じ一対のスロットＳ３８，Ｓ４４に収容されている。

【0018】

図８に示すように、Ｕ相コイルＣｕの一端には、動力線端子Ｐｕが接続されており、Ｕ相コイルＣｕの他端には、中性点端子ＰＮが接続されている。同様に、Ｖ相コイルＣｖの一端には、動力線端子Ｐｖが接続されており、Ｖ相コイルＣｖの他端には、中性点端子ＰＮが接続されている。同様に、Ｗ相コイルＣｗの一端には、動力線端子Ｐｗが接続されており、Ｗ相コイルＣｗの他端には、中性点端子ＰＮが接続されている。そして、Ｕ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖおよびＷ相コイルＣｗは、中性点端子ＰＮを介して互いに接続されており、各相のコイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗによって三相コイルＳＣが構成されている。

【0019】

前述した図７に示すように、三相コイルＳＣの１相分であるＵ相コイルＣｕにおいては、個々の並列コイル（Ｐ１・・・）を構成する複数のセグメントコイル（Ａ１，Ｂ１・・・）が、同じ一対のスロット（Ｓ１，Ｓ４３・・・）に収容されるため、セグメントコイル（Ａ１，Ｂ１・・・）間における電位差の発生を防止することができ、個々の並列コイル（Ｐ１・・・）内における循環電流の発生を防止することができる。つまり、個々の並列コイルを構成する複数のセグメントコイルにおいては、ロータ回転時に発生する起電力をセグメントコイル間で一致させることができ、個々の並列コイル内における循環電流の発生を防止することができる。なお、同様のコイル構造を有するＶ相コイルＣｖおよびＷ相コイルＣｗにおいても、個々の並列コイル内における循環電流の発生を防止することが可能である。

【0020】

［Ｕ相コイル構造］
続いて、Ｕ相コイルＣｕの構造について詳細に説明する。図９はＵ相コイルＣｕの一部を構成するセグメントコイルＡ１～Ａ８，Ｂ１～Ｂ８の接続関係を示す図である。また、図１０は、ステータコア１５のスロットＳ１，Ｓ７・・・に対するセグメントコイルＡ１～Ａ１６，Ｂ１～Ｂ１６の収容位置を示す図である。さらに、図１１は、ステータコア１５のスロットＳ２，Ｓ８・・・に対するセグメントコイルＡ１７～Ａ３２，Ｂ１７～Ｂ３２の収容位置を示す図である。また、図１２は、ステータコア１５のスロットＳ１，Ｓ３７，Ｓ４３に対するセグメントコイルＡ１～Ａ７，Ｂ１～Ｂ７の収容位置を拡大して示す図である。

【0021】

図１０～図１２に示される「動力線側」とは、図１および図４に示すように、セグメントコイル３０の溶接端部３４，３５が位置する側、つまり動力線端子Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗが位置する側である。また、図１０等に示される「反動力線側」とは、図１および図４に示すように、動力線側とは反対側、つまりセグメントコイル３０の屈曲部３３が位置する側である。また、図１０および図１１に示される「内側」とは、図５に示すように、ステータコア１５の径方向内側であり、図１０等に示される「外側」とは、ステータコア１５の径方向外側である。

【0022】

まず、図７に示すように、Ｕ相コイルＣｕは、４つの並列コイル（例えばＰ１～Ｐ４）の接続パターンを繰り返すコイル構造を有している。以下、並列コイルＰ１～Ｐ４の接続パターンについて説明する。図９および図１０に示すように、並列コイルＰ１～Ｐ３を構成するセグメントコイルＡ１～Ａ３，Ｂ１～Ｂ３については、同じ一対のスロットＳ１，Ｓ４３に対して挿入されている。また、並列コイルＰ４を構成するセグメントコイルＡ４，Ｂ４については、並列コイルＰ１～Ｐ３と共通のスロットＳ４３を含む、同じ一対のスロットＳ４３，Ｓ３７に対して挿入されている。

【0023】

より詳細に説明すると、図１０および図１２に示すように、並列コイルＰ１のセグメントコイルＡ１，Ｂ１は、スロットＳ１，Ｓ４３の１，２番目の位置（外側の位置）に収容されている。また、並列コイルＰ２のセグメントコイルＡ２，Ｂ２は、スロットＳ１の３，４番目の位置、およびスロットＳ４３の５，６番目の位置に収容されている。また、並列コイルＰ３のセグメントコイルＡ３，Ｂ３は、スロットＳ１，Ｓ４３の７，８番目の位置（内側の位置）に収容されている。さらに並列コイルＰ４のセグメントコイルＡ４，Ｂ４は、スロットＳ４３の３，４番目の位置、およびスロットルＳ３７の５，６番目の位置に収容されている。

【0024】

そして、図９および図１２に示すように、動力線側におけるスロットＳ１，Ｓ４３の間では、スロットＳ４３から突出するセグメントコイルＡ１，Ｂ１の溶接端部ａ１２，ｂ１２、およびスロットＳ１から突出するセグメントコイルＡ２，Ｂ２の溶接端部ａ２１，ｂ２１が、端部群Ｗ１２として互いに重なり合って一箇所で溶接される。同様に、動力線側におけるスロットＳ１，Ｓ４３の間では、スロットＳ４３から突出するセグメントコイルＡ２，Ｂ２の溶接端部ａ２２，ｂ２２、およびスロットＳ１から突出するセグメントコイルＡ３，Ｂ３の溶接端部ａ３１，ｂ３１が、端部群Ｗ２３として互いに重なり合って一箇所で溶接される。

【0025】

さらに、動力線側におけるスロットＳ４３，Ｓ３７の間では、スロットＳ４３から突出するセグメントコイルＡ３，Ｂ３の溶接端部ａ３２，ｂ３２、およびスロットＳ３７から突出するセグメントコイルＡ４，Ｂ４の溶接端部ａ４１，ｂ４１が、端部群Ｗ３４として互いに重なり合って一箇所で溶接される。同様に、動力線側におけるスロットＳ４３，Ｓ３７の間では、スロットＳ４３から突出するセグメントコイルＡ４，Ｂ４の溶接端部ａ４２，ｂ４２、およびスロットＳ３７から突出するセグメントコイルＡ５，Ｂ５の溶接端部ａ５１，ｂ５１が、端部群Ｗ４５として互いに重なり合って一箇所で溶接される。

【0026】

このように、端部群Ｗ１２，Ｗ２３，Ｗ３４，Ｗ４５を介して、各セグメントコイルＡ１～Ａ５，Ｂ１～Ｂ５を接続することにより、複数の並列コイルＰ１～Ｐ４を形成することができるとともに、並列コイルＰ１～Ｐ４を互いに直列接続することができる。そして、図１０および図１１に示すように、並列コイルＰ１～Ｐ４の接続パターンを、４つの並列コイル（Ｐ５～Ｐ８，Ｐ９～Ｐ１２・・・）毎に繰り返すことにより、並列コイルＰ１～Ｐ３２からなるＵ相コイルＣｕを形成することができる。

【0027】

［コイルエンドの小型化］
図９および図１２を用いて説明したように、端部群Ｗ１２，Ｗ２３，Ｗ３４，Ｗ４５を介して、各セグメントコイルＡ１～Ａ５，Ｂ１～Ｂ５を接続することにより、複数の並列コイルＰ１～Ｐ４を形成することができるとともに、並列コイルＰ１～Ｐ４を互いに直列接続することができる。このように、４つの溶接端部（ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１・・・）を１つの端部群（Ｗ１２・・・）として溶接することにより、溶接箇所である端部群（Ｗ１２・・・）の数を削減することができ、端部群（Ｗ１２・・・）が含まれるコイルエンドＣｅ２の小型化を達成することができる。つまり、図４に示すように、端部群４２間においては絶縁距離を確保することが必要であるため、端部群４２の数が増加すると端部群４２が径方向外側（矢印α方向）に配置され易くなるが、端部群４２の数を削減することによってコイルエンドＣｅ２が径方向外側に拡大することを防止することができる。さらに、溶接箇所が大幅に削減されるため、ステータ１０の製造コストを下げることができる。

【0028】

また、端部群Ｗ１２を例に挙げて説明すると、図１２に示すように、並列コイルＰ１を構成するセグメントコイルＡ１，Ｂ１のコイルサイドは、スロットＳ４３内において互いに隣り合って配置されており、並列コイルＰ２のセグメントコイルＡ２，Ｂ２のコイルサイドは、スロットＳ１内において互いに隣り合って配置されている。これにより、セグメントコイルＡ１，Ｂ１によって並列コイルＰ１を形成する際には、溶接端部ａ１２，ｂ１２を簡単に重ね合わせて接続することができ、セグメントコイルＡ２，Ｂ２によって並列コイルＰ２を形成する際には、溶接端部ａ２１，ｂ２１を簡単に重ね合わせて接続することができる。このように、溶接端部ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１を簡単に重ね合わせて溶接することができるため、個々の溶接端部ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１が複雑に重なり合うことを抑制することができ、コイルエンドＣｅ２の小型化を達成することができる。

【0029】

さらに、端部群Ｗ１２を例に挙げて説明すると、並列コイルＰ１のセグメントコイルＡ１，Ｂ１は、スロットＳ４３内の１，２番目に配置されており、並列コイルＰ２のセグメントコイルＡ２，Ｂ２は、スロットＳ１内の３，４番目に配置されている。このように、コイルＡ１，Ｂ１とコイルＡ２，Ｂ２とを径方向にずらして配置することにより、溶接端部ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１を簡単に重ね合わせて接続することができる。このように、並列コイルＰ１，Ｐ２を互いに直列接続する場合であっても、溶接端部ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１を簡単に重ね合わせて溶接することができるため、個々の溶接端部ａ１２，ｂ１２，ａ２１，ｂ２１が複雑に重なり合うことを抑制することができ、コイルエンドＣｅ２の小型化を達成することができる。

【0030】

［コイルエンドの内径］
図１３はステータ１０とロータ２０との組立過程を示す図である。図１３に示すように、ステータ１０のステータコア１５には、各相のコイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗからなる三相コイルＳＣが設けられている。この三相コイルＳＣつまり各相のコイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗは、ステータコア１５の一端面４０から突出する複数の屈曲部３３からなる第１コイルエンドＣｅ１と、ステータコア１５の他端面４１から突出する複数の溶接端部３４，３５からなる第２コイルエンドＣｅ２と、を有している。ここで、反動力線側に設けられる第１コイルエンドＣｅ１の内径Ｄ１は、動力線側に設けられる第２コイルエンドＣｅ２の内径Ｄ２よりも小さく形成されている。また、第１コイルエンドＣｅ１の内径Ｄ１は、ステータコア１５の内径Ｄ３よりも小さく形成されている。さらに、第１コイルエンドＣｅ１の内径Ｄ１は、ロータ２０の外径Ｄ４よりも小さく形成されている。なお、第２コイルエンドＣｅ２の内径Ｄ２は、ロータ２０の外径Ｄ４よりも大きく形成されている。

【0031】

図１０および図１１に示すように、第１コイルエンドＣｅ１を構成する反動力線側においては、スロット間を跨ぐセグメントコイルＡ１～Ａ３２，Ｂ１～Ｂ３２の本数にバラツキがあるのに対し、第２コイルエンドＣｅ２を構成する動力線側においては、スロット間を跨ぐセグメントコイルＡ１～Ａ３２，Ｂ１～Ｂ３２の本数が均一に設定されている。つまり、第１コイルエンドＣｅ１を構成する反動力線側では、セグメントコイルＡ１～Ａ３２，Ｂ１～Ｂ３２が複雑に配置され易いことから、コイルエンドＣｅ１の体積が大きくなり易くなっている。これに対し、第２コイルエンドＣｅ２を構成する動力線側では、セグメントコイルＡ１～Ａ３２，Ｂ１～Ｂ３２を簡潔に配置することができ、コイルエンドＣｅ２の体積を小さくすることができる。

【0032】

そこで、本発明の一実施の形態であるステータ１０においては、第１コイルエンドＣｅ１がステータコア１５の径方向内側に拡大することを許容しつつ、第２コイルエンドＣｅ２の外径Ｄ５を縮小するように体積を小さくしている。これにより、第２コイルエンドＣｅ２が径方向外側に拡がることを回避することができるため、ハウジング本体１３との絶縁距離を容易に確保することができる、つまり、ハウジング本体１３を小型にすることができるため、回転電機１１の体格を小さくすることができる。また、第２コイルエンドＣｅ２を小さくすることの反動から、第１コイルエンドＣｅ１を大きくする場合であっても、第１コイルエンドＣｅ１を径方向内側に拡大することにより、回転電機１１の体格を小さく維持することができる。さらに、第１コイルエンドＣｅ１を径方向内側に拡大することにより、第１コイルエンドＣｅ１の内径Ｄ１が、ステータコア１５の内径Ｄ３やロータ２０の外径Ｄ４より小さくなる場合であっても、図１３に白抜きの矢印で示すように、ステータコア１５には第２コイルエンドＣｅ２側からロータ２０が挿入されるため、回転電機１１を適切に組み立てることが可能である。

【0033】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、２つのセグメントコイルによって１つの並列コイルを構成しているが、これに限られることはなく、３つ以上のセグメントコイルを並列接続することによって１つの並列コイルを構成しても良い。例えば、３つのセグメントコイルを用いて１つの並列コイルを構成した場合には、同じ一対のスロット内では３つのセグメントコイルが互いに隣り合って配置される。また、３つのセグメントコイルを用いて１つの並列コイルを構成した場合には、６つの溶接端部によって１つの端部群が形成されることになる。

【0034】

前述の説明では、スロット数が４８のステータコア１５を用いているが、これに限られることはなく、他のスロット数のステータコアを用いても良い。また、前述の説明では、Ｕ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖおよびＷ相コイルＣｗを所謂Ｙ結線で接続しているが、これに限られることはなく、Ｕ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖおよびＷ相コイルＣｗを所謂Δ結線で接続しても良い。また、前述の説明では、Ｕ相コイルＣｕ、Ｖ相コイルＣｖおよびＷ相コイルＣｗによってステータコイルＳＣを構成しているが、３相の分布巻コイルに限られることはなく、例えば２相の分布巻コイルによってステータコイルを形成しても良い。また、前述の説明では、ステータコア１５に三相コイルＳＣを組み付けてから溶接しているが、これに限られることはなく、ステータコア１５が分割されている場合には、組み立てて溶接された三相コイルＳＣに対してステータコア１５を組み付けても良い。

【符号の説明】

【0035】

１０ ステータ
１１ 回転電機
１５ ステータコア
２０ ロータ
３０ セグメントコイル
３１ コイルサイド（直線部）
３２ コイルサイド（直線部）
３３ 屈曲部
３４，３５ 溶接端部
４０ 一端面
４１ 他端面
Ｓ１～Ｓ４８ スロット
Ａ１～Ａ３２ セグメントコイル
Ｂ１～Ｂ３２ セグメントコイル
Ｐ１～Ｐ３２ 並列コイル
ａ１２，ａ２１，ａ２２，ａ３１，ａ３２，ａ４１，ａ４２，ａ５１ 溶接端部
ｂ１２，ｂ２１，ｂ２２，ｂ３１，ｂ３２，ｂ４１，ｂ４２，ｂ５１ 溶接端部
Ｃｅ１ 第１コイルエンド
Ｃｅ２ 第２コイルエンド
ＳＣ 三相コイル，ステータコイル
Ｃｕ Ｕ相コイル（分布巻コイル）
Ｃｖ Ｖ相コイル（分布巻コイル）
Ｃｗ Ｗ相コイル（分布巻コイル）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】