JP2005312182A - 回転電機の集中巻き型ステータコイル - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機の小型軽量化が可能で、冷却及び耐絶縁性に優れた回転電機の集中巻き型ステータコイルを提供すること。
【解決手段】ティース１１０の表面にティース１１０の根元部から先端部へ巻装される第一層コイル２１と、第一層コイル２１の上にティースコイル１１０の先端部から根元部へ巻装される第二層コイル２２と、第一層コイル２１の始端及び第二層コイル２２の終端から径方向外側へ延設される引き出し線２３、２４とをもつティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルであって、各ティースコイル２０を相ごとに直列接続して相巻線を構成し、かつ、コアバック１２０とティースコイル２０のコイルエンドとで２辺が構成される断面方形空間に渡り線バスバー群８０を収容する。
【選択図】図６

Description

本発明は回転電機の集中巻き型ステータコイルに関する。

ステータコアの各ティースに集中巻きされたコイル（以下、ティースコイルとも呼称するものとする）を相ごとに接続して相巻線を構成したステータ（以下、集中巻き型ステータとも呼称するものとする）が回転電機技術分野にて提案されている。この種の集中巻き型ステータは巻装作業上、各ティースごとに分割された部分コアを組み立ててステータコアを形成する組み立てコアに採用されることが一般的である。

集中巻き型ステータのティースコイルはティースに必要なターン数だけ巻回され、隣接２ターンはティースの周面上に置いて軸方向に隣接するのが通常である。したがって、巻回の順序は、ティースの径方向一端側から開始されてティースの径方向他端側に達して一層目のコイル（以下、第一層コイルとも呼称するものとする）を構成し、その後、ティースの径方向他端側からこの第一層コイルの上に巻回されつつティースの径方向一端側に戻る二層目のコイル（以下、第二層コイルとも呼称するものとする）を構成し、その後、同様に第三層コイルを構成するように高密度巻装のために通常なされる。以下、これらの第一層コイル、第二層コイル、第三層コイルなどを「層コイル」とも総称するものとする。

下記の特許文献１は、集中巻き型ステータにおいて、ティースコイルの始端をティースの根元部（又は先端部）に、終端をティースの先端部（又は根元部）に配置するティースコイル巻回方式、並びに、ティースコイルの始端および終端をティースの先端部に配置するティースコイル巻回方式を提案している。
特開２００１−１８６７０３号公報

しかしながら、特許文献１のティースコイルは次の問題を有していた。

まず、相巻線を構成するために、同一相の各ティースコイルをティースコイル間の渡り線（以下、単に渡り線とも呼称するものとする）により直列または並列に接続して相巻線を構成する時、ティースコイルの少なくとも一端がティースの先端部に存在するため、渡り線を最短距離で配置しようとすると渡り線又はそれに接続されるティースコイルの端部に接続されるその引き出し線及び／又はそれに接続される渡り線がほとんどロータの周面に近接することなり、これらの線がゆるんだりしてロータ振動などによりロータに接触する危険が生じる。

次に、ティースの先端部に存在するティースコイルの一端すなわち引き出し線と他のティースコイルの一端すなわち引き出し線との結線をティースの端面の更に軸方向外側にて行う必要があり、ティースコイル上又はスロット上でこのような結線作業を行うことは容易ではない。

次に、ティースに巻かれたティースコイルの更にその上に渡り線又は引き出し線を配置せねばならないために、ステータの軸方向長が増大し、電機子抵抗の増大を招いてしまう。この問題は、ティースコイルの導体断面積が大きく、ティースコイル間の渡り線やティースコイルの引き出し線に、ティースコイルと同等の導体断面積を与える必要がある場合に特に重要となる。

この問題を軽減する１つの方法は、各ティースコイルを並列接続し、各ティースコイルに流れる電流を減らし、ティースコイルの導体断面積を減らすことである。このためには、しかしながら、この場合にはティースコイルの電流を減らした倍率だけティースコイルのターン数を増加する必要がある。たとえば、集中巻き型ステータにおいて、同一相のすべてのティースコイルを並列接続する場合と、同一相のすべてのティースコイルを直列接続する場合を考える。前者が後者に対して、ｘ倍のターン数と１／ｘ倍の導体断面積とをもつならば、両者は理論的にはまったく同等なるはずである。しかし、同一相のすべてのティースコイルを並列接続する場合には、ステータコアの全周にわたって、各相の渡り線としてのバスバー（性格には各ティースコイルに相電圧を印加するためのバスバー）と、中性点をなす中性点バスバーとをそれぞれ同心の環状に配置する必要があり、バスバー収容空間が大型化してしまう。

また、ティースコイルをなす樹脂被覆導体線の樹脂被膜の損傷や劣化により、各ティースコイルに巻かれた多数のターン間の電気絶縁が不良となる確率が大幅に増加してしまう。

更に、ティースコイルをなす細い導体線が樹脂で被覆されつつティースに巻かれるため、ティースコイル断面の内部の導体線の冷却が困難となる。これは、各ターンはそれぞれ微細な隙間をもち、また樹脂被膜をもつため、これらが大きい伝熱抵抗となり、大電流通電に向かず、その分だけ回転電機が大型化してしまう。

つまり、集中巻き型ステータをもつ回転電機を小型軽量化するためには、回路仕様が許す範囲でティースコイルの導体断面積を増大を図ることと、電機子巻線の総延長距離をできるだけ短縮することと、ティースコイルのすべてのターンがティース又は冷却空気に接触可能なこととが必要なことが重要であることがわかる。

このようなティースコイルを実現するためには、ターンがティースに１層又は２層だけ巻かれたティースコイルを採用すること、及び、同一相の各ティースコイルをすべて直列接続する必要があることが理解される。

しかし、この場合にはティースコイルの導体断面積が非常に大きくなる。したがって、たとえば特許文献１に記載される従来の集中巻き型ステータでは、ティースコイルの上に延設されるティースコイルの引き出し線又は渡り線の分だけ、集中巻き型ステータの軸方向長が増大するため、その分、回転電機が大型となってしまう。

本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、回転電機の小型軽量化が可能で、冷却及び耐絶縁性に優れた回転電機の集中巻き型ステータコイルを提供することをその目的としている。

上記問題点を解決するこの発明の回転電機の集中巻き型ステータコイルは、ステータコアのティースの表面に前記ティースの根元部から先端部へ巻装される第一層コイルと、前記第一層コイルの上に前記ティースコイルの前記先端部から前記根元部へ巻装される第二層コイルと、前記ティースの根元部に隣接する巻き始め端および巻き終わり端と、前記巻き始め端及び巻き終わり端から径方向外側に引き出される一対の引き出し線とを有し、ティースごとに前記ティースの個数だけ配置されるティースコイルと、周方向へ敷設されて同一相の前記ティースコイルの前記引き出し線を順次接続して前記同一相のすべての前記ティースコイルを直列接続して相巻線を構成する所定個数の渡り線バスバーと、各相の最終の前記ティースコイルの終端を互いに接続して中性点となす中性点バスバーとを有し、前記渡り線バスバー及び中性点バスバーが、前記ティースコイルの軸方向膨出部分であるコイルエンドの径方向外側に隣接しかつ前記ステータコアのコアバックの一端面に隣接する渡り線バスバー収容空間に収容されていることを特徴としている。

すなわち、本発明の回転電機の集中巻き型ステータコイルによれば、ティースのコアバック側から（ティースの根元部から）巻き始め、ティースの先端部で折り返してティースの根元部に達する第一層コイルと第二層コイルとのペアとからなる方式のティースコイル（ティース根元側取り出し型２層巻きコイルとも称する）を採用し、これにより、ティースコイルの巻き始め端および巻き終わり端をティースの根元部側すなわちステータコアのコアバック近傍に配置している。

更に、同一相のすべてのティースコイルを直列接続して相巻線を構成し、ティースの根元部の始端及び終端からコアバックの端面に沿いつつ引き出し線を径方向外側へ延設し、渡り線バスバーと中性点バスバーとを、ティースコイルのコイルエンドとコアバックの端面とにより２辺が区画されるバスバー収容空間にほぼ収容している。

このようにすれば、次の効果を奏することができる。

これにより、ティース間の渡り線を最短で結んでその抵抗損失増加を抑止しつつ、渡り線、並びに、渡り線とティースコイルの引き出し線との結線部をロータの周面から遠ざけることが可能となり、それらがロータに接触したり、ロータの嵌入作業が難しくなるという問題を解決することができる。また、ティースコイルの巻き始め端と巻き終わり端とをティースの根元側に配置することができるために、ティースコイルの引き出し線や渡り線はステータコアのコアバックの端面に隣接して配置することができ、ステータの軸方向長を増加させることがない。

まず、すべての同一相のティースコイルを直列接続してティースコイルの導体断面積を増大したとしても、ティースコイル上に引き出し線や渡り線が延設されることがないため、集中巻き型ステータの軸方向長がティースコイルの部分で増大することがない。これにより、集中巻き型ステータの軸方向長の増大を抑止しつつ、同一相のすべてのティースコイルを直列接続して相巻線を構成することができ、このティースコイルの直列接続による既述した効果を不具合の派生なしに実現することができる。つまり、中性点バスバーの小型化とその収容の容易化により集中巻き型ステータの小型化を実現でき、ティースコイルのターン間絶縁不良問題を低減でき、ティースコイルの放熱性を改善できる。また、各同一相のティースコイルの直列接続は、渡り線バスバーの配線構造を簡素化し、バスバー収容空間の必要容積を縮小する点においても非常に効果的である。

次に、コアバックの端面に隣接して形成される無駄な空き空間をバスバー収容空間として有効利用するため、集中巻き型ステータの軸方向長が増大することがなく、また結線作業も容易となる。次に、ティースコイルの始端と終端との両方がティースの根元部に集まるため、ティースコイルから上記バスバー収容空間のバスバーまでの距離が最小となり、引き出し線の総延長距離を短縮して電機子コイルの電気抵抗を低減することができ、その大電流通電時の冷却を容易とすることができる。

結局、本発明によれば、ティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルを用い、渡り線バスバーと中性点バスバーとをコアバックに隣接して配置することにより、回転電機の小型軽量化が可能で、冷却及び耐絶縁性に優れた回転電機の集中巻き型ステータコイルを実現することができる。

好適な態様において、前記渡り線バスバーは、前記コイルエンドの軸方向高さより小さく、前記コアバックの径より小さいバスバー収容空間に収容されている。このようにすれば、集中巻き型ステータの軸方向長又は径方向長さの増大を防止することができ、ハウジングを含めたその小型軽量化を実現することができる。

好適な態様において、前記各ティースコイルの引き出し線と前記渡り線バスバー及び中性点バスバーとは、前記バスバー収容空間内にて接続されている。これにより、一層の小型化を図ることができる。

好適な態様において、前記中性点バスバーは、所定相の前記相バスバーと軸方向及び径方向にて同位置に配置されている。すなわち、同一相のすべてのティースコイルを直列接続する場合には、各渡り線バスバーの長さを短くできるために、ある相の渡り線バスバーである相バスバーと軸方向及び径方向に同一にて空き空間が生じる。この態様は、この空き空間に中性点バスバーを配置するものであり、バスバー収容空間の一層の縮小を実現することができる。

好適な態様において、各前記渡り線バスバーは、軸方向へ相順に配列され、かつ、同一相の各前記渡り線バスバーは軸方向及び径方向にて同一位置に配列されている。各渡り線バスバーをこのように配置すれば、各ティースコイルから径方向外側へ延設される各引き出し線と各渡り線バスバーとの結線部は、径方向同位置とすることができ、しかも、軸方向にすべての結線部が露出するためにすべての結線部の軸方向からの溶接作業を簡単、確実に行うことができる。

好適な態様において、各前記渡り線バスバーは、径方向へ相順に配列され、かつ、同一相の各前記渡り線バスバーは軸方向及び径方向にて同一位置に配列されている。このようにすれば、各相のティースコイルの引き出し線を自己が結線されるべき渡り線バスバーに接するために相ごとに軸方向へ屈曲させる必要がなく、また、スポット溶接などを用いれば、軸方向から一括して溶接することができ、引き出し線と渡り線バスバーとの結線作業が簡単となる。

（他の態様）
好適には、各バスバーは、相ごと形成されたバスバー収容溝を有してコアバックの軸方向端面に固定されたバスバーホルダに収容される。このようにすれば、各バスバーを相ごとに簡単に整理して配列することができ、バスバーの高密度配置が可能となる。

本発明の回転電機の集中巻き型ステータコイルを用いた回転電機を実施例により具体的に説明する。

（全体構造）
上記説明したティース根元側取り出し型２層巻きコイルを有する集中巻き型ステータの好適な実施例１を図１に示す配線図、図２に示すティース近傍の拡大正面図、図３（ａ）に示すステータの部分正面図、図３（ｂ）に示すステータの軸方向断面図、図４に示すバスホルダの拡大部分正面図を用いて説明する。ステータコア１００は、１８個のティース１１０と１個のコアバック１２０とからなる。ステータコア１００は、積層電磁鋼板からなり、実際には組み合わせコア構造を有するが、図２では組み立てコア構造の具体的な図示は省略する。組み合わせコア構造自体も本発明の要旨ではないので、説明を省略する。

各ティース１１０は、円筒状のコアバック（ヨーク）１２０の内周面から一定ピッチで径方向内側へ突出している。ティース１１０の径方向内側の表面は、図示しないロータに対面するべく部分円筒形状に形成されている。ティース１１０にはそれぞれティースコイル２０が巻装され、三相ステータコイルの外部接続端子３５〜３７には３相交流電圧が印加される。各ティース１１０に１個ずつ巻装された合計１８個のティースコイル２０は相ごとに６個配置され、したがって図示しないロータの１極対は３ティースコイルに相当する周方向ピッチを占めている。
（ティースコイル２０）
ティースコイル２０について図２を参照して説明する。ティースコイル２０は、樹脂被覆された銅線からなる平角線により構成されており、ティース１１０に２層巻きされている。すなわち、ティースコイル２０は、ティース１１０に巻かれた第一層コイル２１と、第一層コイル２１の上に巻かれた第二層コイル２２と、第一層コイル２１の巻き始め端に連なる引き出し線２３と、第二層コイル２２の巻き終わり端に連なる引き出し線２４とにより構成されている。ティース１１０が角柱形状を有しているために、ティースコイル２０の第一層コイル２１および第二層コイル２２は角形コイル形状を有しており、それぞれ直線状の４辺を有している。これら４辺のうち、引き出し線２３、２４が引き出される側のステータコア１の軸方向端面を前端辺と称するものとする。

引き出し線２３、２４は、図２に示すようにティース１１０を挟んでティース１１０の周方向両側に配置され、ティース１１０の軸方向一端側に配置されている。引き出し線２３、２４は、コアバック１２０の一端面に沿って径方向外側へ引き出されている。引き出し線２３は、コアバック１２０に沿って径方向内側に延設された後、ティース１１０の根元部に達し、その後、紙背側へ直角に屈曲されて第一層コイル２１の巻き始め端となり、引き出し線２４は、コアバック１２０に沿って径方向内側に延設された後、ティース１１０の根元部に達し、その後、紙背側へ直角に屈曲されて第二層コイル２２の巻き終わり端となっている。第一層コイル２１及び第二層コイル２２はそれぞれ６ターンを有し、ティースコイル２０は１２ターンを有している。第一層コイル２１の各ターンは、互いに同層に配置されてティース１１０の根元部から先端部に進行している。第二層コイル２２は、第一層コイル２１の最終ターンから折り返す開始ターンから始まる各ターンが第一層コイル２１の上に互いに同層に配置されてティース１１０の先端部から根元部に進行している。つまり、このティースコイル２０は、ティース１１０の根元部に配置される巻き始め端および巻き終わり端をもつ。

このようにすれば、ティースコイル２０の巻き始め端および巻き終わり端をティース１１０の根元部側すなわちコアバック１２０に接して配置することができるため、ティースコイル２０を他のティースコイルと接続するためのティース間の渡り線を最短で結んでその抵抗損失増加及び発熱を抑止すること、渡り線並びに渡り線とティースコイル２０の引き出し線２３、２４との接続部分をロータの周面から遠ざけてそれらがロータに接触したり、ロータの嵌入作業が難しくなるのを防止すること、及び、ティースコイル２０の引き出し線２３、２４や後述する渡り線がティースコイル２０の上に乗ってステータの軸方向長が増加のを防止することが可能となる。また、この実施例では、ティースコイル２０の巻き始め端および巻き終わり端からステータコア１００のコアバック側へ引き出される一対の引き出し線２３、２４の周方向引き出し位置のずれがほとんどないため、引き出し線２３、２４と図示しない渡り線との結線作業も容易となる。

また、この実施例によれば、ティースコイル２０の巻き始め端および巻き終わり端はティース１１０の根元部を挟んでティース１１０の根元部の周方向両側に配置され、引き出し線２３、２４は、ティース１１の根元部の周方向両側からステータコアのコアバック側へ引き出されるので、ティースコイル２０の巻き始め端側の引き出し線２３、および、巻き終わり端側の引き出し線２４を、スロット底部に面するコアバック１２０の角部を利用して容易に径方向に折り曲げることができるとともに、これら一対の引き出し線２３、２４の間の間隔を十分に確保することができるので、引き出し線の端末処理が容易となる。また、この実施例では、一対の引き出し線２３、２４は、ティース１１０の根元部の周方向両側からコアバック１２０に対して軸方向同一側へ引き出されるので、ティースコイル２０の引き出し線２３、２４とティース間渡り用の渡り線用（中性点用渡り線を含む）との接続をコアバック１２０の軸方向一方側にて処理することができ、作業が簡単となる。
（相巻線の構成）
各ティースコイル２０により構成される三相の相巻線の構造を図１を参照して説明する。１８個のティースコイル２０を相ごとに接続して構成した三つの相巻線は、従来どおり星形接続されている。図１に示す１〜１８はティースコイル２０の番号を示し、図１においてティースコイル１〜１８は、反時計方向に番号順に配列されている。なお、ティースコイル６〜ティースコイル１３は図示省略されている。

同一相のすべてのティースコイル２０は周方向へ順次に直列接続されて相巻線を構成し、形成される三相の相巻線が中性点バスバー３８により星形接続されている。３５はＵ相の相巻線の外部接続端子、３６はＶ相の相巻線の外部接続端子、３７はＷ相の相巻線の外部接続端子であり、これらは互いに１ティースピッチ離れてティースコイル２０から径方向外側へ引き出されている。ティースコイル１、４、７、１０、１３、１６は互いに直列接続されてＵ相の相巻線を構成するティースコイル２０であり、ティースコイル２、５、８、１１、１４、１７は互いに直列接続されてＶ相の相巻線を構成するティースコイル２０であり、ティースコイル３、６、９、１２、１５、１８は互いに直列接続されてＷ相の相巻線を構成するティースコイル２０である。

８０は、各ティースコイル２０の径方向外側かつコアバック１２０の一端面に隣接して配列される渡り線バスバー群であり、この渡り線バスバー群８０は、Ｕ相の相バスバー群８Ｕと、Ｖ相の相バスバー群８Ｖと、Ｗ相の相バスバー群８Ｗとからなる。

Ｕ相の相バスバー群８Ｕを第１層目のバスバー群とも呼び、Ｖ相の相バスバー群８Ｖを第２層目のバスバー群とも呼び、Ｗ相の相バスバー群８Ｗを第３層目のバスバー群とも呼ぶ。

図３に示すように、コアバック１２０の一端面にはバスバーホルダ９がボルト９０により固定されている。バスバーホルダ９は、バスバー収容溝９１〜９３が軸方向に順番に設けられている。バスバー収容溝９１にはＵ相の相バスバー群（第１層目のバスバー群）８Ｕが収容され、バスバー収容溝９２にはＶ相の相バスバー群（第２層目のバスバー群）８Ｖが収容され、バスバー収容溝９３にはＷ相の相バスバー群（第３層目のバスバー群）８Ｗが収容されている。また、バスバー収容溝９１には、中性点バスバー３８が収容されている。

図４に示すように、各渡り線バスバー群８０のバスバー及び中性点バスバー３８は、バスバーホルダ９から径方向内側へ僅かに突出する結線部８１をそれぞれ有している。すべての結線部８１は、径方向において同一位置すなわち、各渡り線バスバー群８０の径方向内端部に設けられている。各渡り線バスバー群８０のバスバーのうち、引き出し線同士を接続するためのバスバーはその周方向両端に結線部８１を有し、外部接続端子３５〜３７に接続されるバスバーは、１つの結線部８１だけをもつ。また、中性点バスバー３８は当然、その周方向両端部と周方向中央部との３カ所に結線部８１を有している。

各結線部８１は、周方向において、各ティースコイル２０の引き出し線２３又は２４の延設位置、すなわち、各ティースコイル２０の始端又は終端の周方向外側に配置されており、これにより、各ティースコイル２０の始端及び終端は最小距離の引き出し線２３、２４により自己が接続されるべきバスバーに接続されている。更に説明すると、ティースコイル２０とティースコイル２０とを接続するバスバーの周方向両端部は、径方向内側に曲げられて上記結線部８１となっている。引き出し線２３、２４は、ティースコイル２０の導体線を上記バスバーの結線部８１まで延長して形成されており、言い換えればティースコイル２０の両端部を本発明で言う始端及び終端から上記バスバーの結線部８１まで延長して構成されている。各引き出し線２３、２４の先端部が結線部８１の径方向内端に溶接されている。Ｊは溶接部分である。なお、図４では、バスバーホルダ９の図示は省略され、同じくＷ相バスバー群（第３層目のバスバー群）は、Ｖ相の相バスバー群（第２層目のバスバー群）８Ｖや、Ｗ相の相バスバー群（第３層目のバスバー群）８Ｗの裏に隠れて図示されていない。

したがって、この実施例では、ティースコイル２０の引き出し線２３、２４と各相のバスバーとの結線部８１は、径方向位置は等しいが、相ごとにそれらの軸方向位置が異なっていることがわかる。しかし、図４に示すように、任意のバスバーの結線部８１は上述したように径方向内側にわずかに突出しているため、このバスバーと軸方向に重なる他のバスバーに邪魔されることなく、この結線部８１への引き出し線２３又は２４の溶接を容易、確実に実施することができる。バスバーホルダ９を固定するボルト９０は図３に示すようにティース１１０の周方向中央部に配置されており、引き出し線２３、２４の引き出しや結線部８１の溶接作業の支障となることはない。なお、ボルト９０がバスバーホルダ９の固定とともに各ティース１１０をコアバック１２０に固定するのに用いてもよいが、これは本発明の要旨ではないので説明を省略する。

なお、この実施例では、すべてのバスバーとそれを支持するバスバーホルダ９とは、ティースコイル２０の軸方向突出高さすなわちティースコイル２０のコイルエンド幅を一辺とし、コアバック１２０の端面をそれと直交する一辺とする断面方形の環状空間内に収容している。これにより、回転電機のコンパクト化を実現している。

他の実施例を図５を参照して説明する。図５（ａ）はこの実施例のティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルをもつステータの正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すステータの部分軸方向模式断面図である。この実施例は、上記した実施例１における渡り線バスバー群の配置を実施例１の軸方向へ相順に配列する方式から径方向へ相順に配列する方式に変更したものである。

すなわち、この実施例では、バスバーホルダ９に支持される渡り線バスバー群のＵ相の相バスバー群８ＵとＶ相の相バスバー群８ＶとＷ相の相バスバー群８Ｗとは、径方向へ順番に配置されている。同じく、中性点バスバー３８はＵ相の相バスバー群８Ｕと軸方向及び径方向において同位置に収容されている。各バスバー群の間には、バスバーホルダ９の隔壁部が介在することが好ましいが、必須ではない。このようにすれば、渡り線バスバー群をコンパクトに収容することができる。

この実施例においても、すべてのバスバーとそれを支持するバスバーホルダ９とは、ティースコイル２０の軸方向突出高さすなわちティースコイル２０のコイルエンド幅を一辺とし、コアバック１２０の端面をそれと直交する一辺とする断面方形の環状空間内に収容している。これにより、回転電機のコンパクト化を実現している。

他の実施例を図６を参照して説明する。図６は、この実施例のティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルをもつステータの渡り線バスバー群８０近傍の拡大軸方向模式断面図である。

この実施例は、実施例２に示した各相のバスバー群を径方向へ相順に配置する例を改良したものである。この実施例では、渡り線バスバー群８０の各バスバー並びに実施例１で示した中性点バスバー３８は、ティースコイル２０と同一断面形状の平角線とされ、好適には樹脂被覆され、ティースコイル２０から延びる引き出し線２３又は２４を延長して形成されている。

したがって、この実施例では、コアバック１２０の径方向幅はティースコイル２０の３ターン分以上の幅を有している。Ｕ相の相バスバー群８ＵとＶ相の相バスバー群８ＶとＷ相の相バスバー群８Ｗとは、コアバック１２０の端面に接して配置されており、その結果、これらＵ相の相バスバー群８ＵとＶ相の相バスバー群８ＶとＷ相の相バスバー群８Ｗとの軸方向幅は、ティースコイル２０の第一層コイル２１の軸方向幅とほぼ等しい。

各ティースコイル２０の引き出し線２３、２４は、軸方向においてティースコイル２０の第二層コイル２２の位置から径方向外側へ延設されている。引き出し線２４は元々第二層コイル２２の終端から径方向外側に引き出されるため問題なくこのように引き出すことができる。また、第一層コイル２１の始端に連なる引き出し線２３は、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗの軸方向外側に隣接する位置を径方向内側に延設され、ティースコイル２０の第二層コイル２２の最も根元側の最終ターンの位置にて、軸方向に曲げられて、そのままティース１１０のスロット対向面に沿ってスロットを貫通するように配置される。したがって、第二層コイル２２の最終ターンは、引き出し線２３の上記延設を可能とする形状に形成されている。

上記のようにすれば、各ティースコイル２０の引き出し線２３、２４は、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗに隣接しつつ、図６に示す引き出し線２３の位置すなわち軸方向における第二層コイル２２に等しい位置を径方向外側に延在することができる。

各引き出し線２３、２４は、自己が接続されるべきバスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗの位置に達したら、軸方向コアバック側に直角に曲げられ、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗのバスバーとなる。その後、引き出し線２３、２４は、周方向に曲げられ、渡り線バスバーとなる。

すなわち、この実施例によれば、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗをティースコイル２０の引き出し線２３、２４を延長することにより構成することができる。各引き出し線２３、２４により構成されて周方向に延在するバスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗは、接続されるべき相手側のバスバーと周方向所定位置で突き合わせられて溶接される。このようにすれば、引き出し線２３、２４がバスバーを兼ねるため、構造が簡素となり、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗをコンパクトに配置することができる。
（変形態様）
なお、上記実施例では、引き出し線２３、２４がバスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗを兼ねたが、それらを別々にしてもよい。すなわち、ティースコイル２０の第二層コイル２２の位置でバスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗのバスバーと、それに接続されるべき引き出し線２３、２４との接続を行ってもよい。この場合、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗはまず軸方向にティースコイル２０の第二層コイル２２の位置まで曲げられ、その後、径方向内側に曲げられる必要がある。
（変形態様）
なお、上記変形態様では、引き出し線２３、２４がバスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗを兼ねたが、それらを別々にしてもよい。すなわち、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗのバスバーの端末はまず軸方向に曲げられてティースコイル２０の第二層コイル２２の位置に達し、この部位にて径方向内側から延びてきた引き出し線２３又は２４の先端と突き合わせられ、溶接される。
（変形態様）
上記図６で説明した実施例３において、引き出し線２３、２４の径方向延設位置と、バスバー群８Ｕ、８Ｖ及び８Ｗの周方向延設位置とを図７に示すように交換することもできる。

実施例１の集中巻き型ステータコイルの配線図である。 図１の集中巻き型ステータコイルにもちいるティースコイルの正面図である。 図３（ａ）は実施例１のステータの部分正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のステータの軸方向断面図である。 実施例１におけるバスバー群と引き出し線との接続を示す部分模式正面図である。 図５（ａ）は実施例１のステータの部分正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のステータの部分軸方向断面図である。 実施例３のティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルをもつステータの渡り線バスバー群近傍の拡大軸方向模式断面図である。 実施例３のティース根元側取り出し型２層巻きステータコイルをもつステータの渡り線バスバー群近傍の拡大軸方向模式断面図である。

符号の説明

１〜１８ ティースコイル
８Ｕ 相バスバー群
８Ｖ 相バスバー群
８Ｗ 相バスバー群
９ バスバーホルダ
２０ ティースコイル
２１ 第一層コイル
２２ 第二層コイル
２３ 引き出し線
２４ 引き出し線
３５〜３７ 外部接続端子
３８ 中性点バスバー
８０ バスバー群
８１ 結線部
９０ ボルト
９１〜９３ バスバー収容溝
１００ ステータコア
１１０ ティース
１２０ コアバック

Claims (7)

1. ステータコアのティースの表面に前記ティースの根元部から先端部へ巻装される第一層コイルと、前記第一層コイルの上に前記ティースコイルの前記先端部から前記根元部へ巻装される第二層コイルと、前記ティースの根元部に隣接する巻き始め端および巻き終わり端と、前記巻き始め端及び巻き終わり端から径方向外側に引き出される一対の引き出し線とを有し、ティースごとに前記ティースの個数だけ配置されるティースコイルと、
   周方向へ敷設されて同一相の前記ティースコイルの前記引き出し線を順次接続して前記同一相のすべての前記ティースコイルを直列接続して相巻線を構成する所定個数の渡り線バスバーと、
   各相の最終の前記ティースコイルの終端を互いに接続して中性点となす中性点バスバーと、
   を有し、
   前記渡り線バスバー及び中性点バスバーは、
   前記ティースコイルの軸方向膨出部分であるコイルエンドの径方向外側に隣接しかつ前記ステータコアのコアバックの一端面に隣接する渡り線バスバー収容空間に収容されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
2. 請求項１記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   前記渡り線バスバーは、
   前記コイルエンドの軸方向高さより小さく、前記コアバックの径より小さいバスバー収容空間に収容されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
3. 請求項１又は２記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   前記各ティースコイルの引き出し線と前記渡り線バスバー及び中性点バスバーとは、前記バスバー収容空間内にて接続されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
4. 請求項１又は２記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   前記中性点バスバーは、
   所定相の前記相バスバーと軸方向及び径方向にて同位置に配置されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
5. 請求項１又は２記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   各前記渡り線バスバーは、軸方向へ相順に配列され、かつ、同一相の各前記渡り線バスバーは軸方向及び径方向にて同一位置に配列されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
6. 請求項１又は２記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   各前記渡り線バスバーは、径方向へ相順に配列され、かつ、同一相の各前記渡り線バスバーは軸方向及び径方向にて同一位置に配列されていることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。
7. 請求項６記載の回転電機の集中巻き型ステータコイルにおいて、
   前記各引き出し線は、
   前記各相バスバー及び中性点バスバーにまで略径方向に延設されて、前記渡り線バスバー及び中性点バスバーに軸方向同位置にて接続されることを特徴とする回転電機の集中巻き型ステータコイル。

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