JP2016013030A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイルが重巻の二層巻で巻装された固定子コイルを備える回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electric machine including a stator coil in which a coil is wound in a double-layered winding.
上記固定子コイルの一例として、非特許文献１に記載の三相電機子巻線が挙げられる。非特許文献１の第３・２図には、毎極毎相スロット数が３の三相電機子巻線の結線図が示されている。また、非特許文献１の第３・３図には、毎極毎相スロット数が２．５の三相電機子巻線の結線図が示されている。これらの三相電機子巻線は、コイルの巻数および巻ピッチが同一であり、コイルが重巻の二層巻で巻装されている。
An example of the stator coil is a three-phase armature winding described in
しかしながら、重巻の二層巻で巻装される固定子コイルは、コイルを同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成すると、固定子コイルを固定子に組み込む際に、スロットに挿通されるコイルサイドの組み込み順序を調整する必要があり、固定子コイルの組み込み作業が煩雑になる。 However, a stator coil wound with two layers of double winding is formed by one-way continuous winding in which the coil is continuously wound in the same direction, and is inserted into the slot when the stator coil is incorporated into the stator. It is necessary to adjust the order in which the coil side is assembled, and the work of assembling the stator coil becomes complicated.
そこで、例えば、固定子コイルを所定単位のコイルに分割して、分割された固定子コイルを固定子に組み込むことが考えられるが、組み込み後にコイル間を接続する結線作業が必要となる。このとき、分割された固定子コイルの巻始め部および巻終り部がスロット中央部付近に配されていると、バックヨーク部側のスペースやスロット開口部側のコイルエンド近傍のスペースなどを活用することが困難になる。その結果、コイルの引回しや結線作業のために余分なスペースを確保する必要があり、固定子コイルは、大型化する可能性がある。 Therefore, for example, it is conceivable to divide the stator coil into coils of a predetermined unit and incorporate the divided stator coil into the stator. However, a wiring work for connecting the coils after installation is necessary. At this time, if the winding start portion and winding end portion of the divided stator coil are arranged near the center portion of the slot, the space on the back yoke portion side, the space near the coil end on the slot opening portion side, etc. are utilized. It becomes difficult. As a result, it is necessary to secure an extra space for the coil routing and connection work, and the stator coil may be increased in size.
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、重巻の二層巻で巻装された固定子コイルの固定子への組み込みを容易にするとともに、固定子コイルを小型化可能な回転電機を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and facilitates the incorporation of a stator coil wound with two-layer windings of a double winding into the stator, and the size of the stator coil is reduced. It is an object to provide a rotating electric machine that can be used.
請求項１に記載の回転電機は、（ｉ）固定子鉄心に形成された複数のスロットに挿通される一対のコイルサイドと前記一対のコイルサイドと一体に形成され前記一対のコイルサイドの同一側端部をそれぞれ接続する一対のコイルエンドとを有しコイルの巻方向および巻ピッチが同一の複数の単位コイルが重巻の二層巻で巻装された固定子コイルを備える固定子と、前記固定子の内方または外方に設けられ前記固定子に対して移動可能に支持された少なくとも一対の可動子磁極を備える可動子と、を具備し、（ｉｉ）前記固定子コイルは、（ａ）一対のスロットに配された１つ若しくは直列接続された複数の前記単位コイルである単位コイル群によって、又は、前記可動子磁極の移動方向に隣接する複数の前記単位コイル群が単位コイル間接続部によって直列接続された隣接単位コイル群によって、前記一対の可動子磁極のうちのいずれか一方の前記可動子磁極に対向する極コイルが構成され、（ｂ）前記可動子磁極の移動方向に隣接する２つの前記極コイルのうちの少なくとも一方の前記極コイルに前記隣接単位コイル群を含み、直列接続された当該２つの前記極コイルによって、前記一対の可動子磁極に対向する極対コイルが構成され、（ｃ）１つの前記極対コイルによって、又は、直列接続および並列接続のうちの少なくとも一方により接続された複数の前記極対コイルによって、相コイルが構成されており、（ｉｉｉ）前記極コイルおよび前記極対コイルのうちの少なくとも前記極コイルは、前記コイルを同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成されており、（ｉｖ）前記単位コイル間接続部は、前記隣接単位コイル群を構成する前記単位コイルの前記コイルエンドに沿って配され、前記単位コイル間接続部の長さは、当該単位コイルの前記コイルエンドの長さと比べて長く設定されている。
The rotating electrical machine according to
請求項１に記載の回転電機によれば、極コイルおよび極対コイルのうちの少なくとも極コイルは、コイルを同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成されている。よって、請求項１に記載の回転電機は、固定子コイルの相コイル全体を一方向連続巻によって形成する場合と比べて、固定子コイルの固定子への組み込み作業を容易にすることができる。また、請求項１に記載の回転電機は、少なくとも単位コイル間の接合が不要となるので、作業工数を低減することができ、接合に要するコイル引回しが不要となり、固定子コイルの小型化を図ることができる。
According to the rotating electrical machine of the first aspect, at least the pole coil of the pole coil and the pole pair coil is formed by one-way continuous winding that continuously winds the coil in the same direction. Therefore, the rotating electrical machine according to
また、請求項１に記載の回転電機によれば、単位コイル間接続部は、隣接単位コイル群を構成する単位コイルのコイルエンドに沿って配され、単位コイル間接続部の長さは、当該単位コイルのコイルエンドの長さと比べて長く設定されている。よって、請求項１に記載の回転電機は、一方向連続巻によって形成されたコイルの巻始め部および巻終り部を、スロット底部側またはスロット開口部側に配することができる。その結果、請求項１に記載の回転電機は、一方向連続巻によって形成されたコイルの巻始め部および巻終り部がスロット中央部付近に配される場合と比べて、バックヨーク部側のスペースやスロット開口部側のコイルエンド近傍のスペースなどを活用することができる。したがって、コイルの引回しや結線作業のために余分なスペースを確保する必要がなく、請求項１に記載の回転電機は、固定子コイルの小型化および低コスト化を図ることができる。
According to the rotating electric machine according to
請求項２に記載の回転電機は、請求項１に記載の回転電機において、（ｖ）前記可動子磁極の移動方向のうちの一の方向であって前記相コイルの相順に逆行する方向を第一方向とし、前記可動子磁極の移動方向のうちの他の方向であって前記相コイルの相順に順行する方向を第二方向とするとき、前記複数の単位コイルの各々は、前記第一方向側の前記コイルサイドが一のスロットのスロット開口部側に配され、前記第二方向側の前記コイルサイドが前記一のスロットから前記可動子磁極の移動方向に前記巻ピッチ分、離間した他のスロットのスロット底部側に配されるように、重巻の二層巻で巻装されており、（ｖｉ）前記極対コイルを構成する２つの前記極コイルのうちの一方であって前記第一方向側の前記極コイルを第一極コイルとし、前記極対コイルを構成する２つの前記極コイルのうちの他方であって前記第二方向側の前記極コイルを第二極コイルとするとき、前記極対コイルは、前記第一極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第一方向側の前記単位コイルの前記第二方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット底部側に配された前記コイルサイドから引出される第一コイル引出し部と、前記第二極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第一方向側の前記単位コイルの前記第二方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット底部側に配された前記コイルサイドから引出される第二コイル引出し部と、からなる一対のコイル引出し部を備え、前記一対のコイル引出し部を介して前記相コイルが構成されており、（ｖｉｉ）前記極対コイルは、前記可動子磁極の移動方向に隣接する２つの前記極コイルを直列接続する極コイル間接続部を備え、前記極コイル間接続部は、前記第一極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第二方向側の前記単位コイルの前記第一方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット開口部側に配された前記コイルサイドと、前記第二極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第二方向側の前記単位コイルの前記第一方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット開口部側に配された前記コイルサイドと、を接続する。 A rotating electrical machine according to a second aspect is the rotating electrical machine according to the first aspect, wherein (v) one of the moving directions of the mover magnetic pole and the direction reverse to the phase order of the phase coils When the second direction is the one direction, and the second direction is the direction in which the mover magnetic pole moves in the other direction, and the direction forward in the phase order of the phase coils, each of the plurality of unit coils is the first direction. The coil side on the direction side is arranged on the slot opening side of the one slot, and the coil side on the second direction side is separated from the one slot by the winding pitch in the moving direction of the mover magnetic pole. And (vi) one of the two pole coils constituting the pole pair coil, wherein the first pole coil is disposed on the slot bottom side of the slot. The pole coil on one side is defined as the first pole coil. When the pole coil on the second direction side that is the other of the two pole coils that constitute the pole pair coil is the second pole coil, the pole pair coil constitutes the first pole coil A first coil lead that is drawn from the coil side that is the coil side on the second direction side of the unit coil that is closest to the first direction of the unit coils and that is disposed closest to the slot bottom side. And the coil side on the second direction side of the unit coil on the most first direction side among the unit coils constituting the second pole coil, and arranged on the slot bottom side most. A pair of coil lead portions formed from a second coil lead portion drawn from the coil side, and the phase coil is configured via the pair of coil lead portions, and (vii) the pole The coil includes a pole-to-pole coil connecting portion that connects two pole coils adjacent in the moving direction of the mover magnetic pole in series, and the pole-to-pole coil connecting portion includes the unit coil that constitutes the first pole coil. The unit constituting the second pole coil and the coil side that is the coil side on the first direction side of the unit coil that is closest to the second direction and that is disposed closest to the slot opening side The coil side on the first direction side of the unit coil closest to the second direction side of the coil is connected to the coil side disposed on the slot opening side.
請求項２に記載の回転電機によれば、一対のコイル引出し部は、最もスロット底部側に配された所定のコイルサイドから引出されており、一対のコイル引出し部を介して相コイルが構成されている。よって、相コイルの配策は、バックヨーク部側のスペースを活用することができる。その結果、一対のコイル引出し部近傍のコイル引回しのためのスペースを低減することができ、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。また、一対のコイル引出し部は、最もスロット底部側に配された所定のコイルサイドから引出されているので、一対のコイル引出し部がスロット開口部側のコイルサイドから引出され、コイルエンドを跨いでバックヨーク部側へ引出される場合と比べて、コイル引出し部側の軸方向への固定子コイルの大型化を抑制することができる。 According to the rotating electrical machine of the second aspect, the pair of coil lead portions are drawn from a predetermined coil side arranged closest to the slot bottom, and the phase coil is configured through the pair of coil lead portions. ing. Therefore, the arrangement of the phase coils can utilize the space on the back yoke portion side. As a result, the space for coil routing in the vicinity of the pair of coil lead-out portions can be reduced, and work man-hours can be reduced and workability can be improved. Further, since the pair of coil lead portions are drawn from the predetermined coil side arranged closest to the slot bottom side, the pair of coil lead portions are drawn from the coil side on the slot opening side and straddle the coil end. Compared with the case where it is drawn out to the back yoke part side, it is possible to suppress an increase in the size of the stator coil in the axial direction on the coil lead part side.
さらに、請求項２に記載の回転電機によれば、極コイル間接続部は、最もスロット開口部側に配された所定のコイルサイド同士を接続する。よって、隣接する２つの極コイル間の配策は、スロット開口部側のコイルエンド近傍のスペースを活用することができる。その結果、極コイル間接続部近傍のコイル引回しのためのスペースを低減することができ、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。このように、請求項２に記載の回転電機によれば、一対のコイル引出し部および極コイル間接続部は、スロット深さ方向において分散して配されているので、作業スペースを確保し易く、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。
Furthermore, according to the rotary electric machine of the second aspect, the inter-pole coil connecting portion connects predetermined coil sides arranged closest to the slot opening. Therefore, the arrangement between two adjacent pole coils can utilize the space near the coil end on the slot opening side. As a result, it is possible to reduce a space for coil routing in the vicinity of the connection portion between the pole coils, thereby reducing work man-hours and improving workability. Thus, according to the rotating electrical machine according to
請求項３に記載の回転電機は、請求項２に記載の回転電機において、前記固定子コイルは、毎極毎相スロット数が整数でない分数スロット巻で形成されており、前記第一極コイルを構成する前記単位コイル群の数である第一単位コイル群数は、前記第二極コイルを構成する前記単位コイル群の数である第二単位コイル群数と比べて多い。
The rotating electrical machine according to
請求項３に記載の回転電機によれば、固定子コイルは、分数スロット巻で形成されており、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて多い。そのため、極コイル間接続部の可動子磁極の移動方向の接続長は、第一単位コイル群数が第二単位コイル群数と比べて少ない場合と比べて短くすることができ、固定子コイルをさらに小型化することができる。 According to the rotating electrical machine of the third aspect, the stator coil is formed by fractional slot winding, and the first unit coil group number is larger than the second unit coil group number. For this reason, the connection length in the moving direction of the mover magnetic pole of the connection portion between the pole coils can be shortened compared to the case where the number of first unit coil groups is smaller than the number of second unit coil groups. Further downsizing can be achieved.
請求項４に記載の回転電機は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機において、前記複数の単位コイルの各々は、前記コイルの巻進行方向視において、前記巻方向が時計回り方向または反時計回り方向である。
The rotating electrical machine according to
請求項４に記載の回転電機によれば、単位コイルの巻方向の選択（時計回り方向または反時計回り方向）により、スロット中央面や固定子と可動子との間の空隙面を境界面にして、鏡面対称関係にある固定子コイルを形成することができる。
According to the rotating electric machine according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号が付されており、第２実施形態以降は、重複する説明が省略されている。また、図面は、概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, common portions are denoted by common reference numerals for the respective embodiments, and redundant descriptions are omitted from the second embodiment. The drawings are conceptual diagrams and do not define the dimensions of the detailed structure.
＜第１実施形態＞
本実施形態の回転電機１００は、複数の単位コイル１が重巻の二層巻で巻装された固定子コイル２を備える固定子３と、少なくとも一対の可動子磁極４を備える可動子５と、を具備している。本実施形態の回転電機１００は、８極６０スロットの回転電機であり、毎極毎相スロット数は２．５である。まず、回転電機１００の概略構成について説明した後に、単位コイル１および固定子コイル２について詳細に説明する。
<First Embodiment>
A rotating
図１は、回転電機１００を軸方向（矢印Ｚ方向）に垂直な平面で切断した端面の一部を示す切断部端面図である。同図に示すように、固定子３は、固定子鉄心３１を備えており、固定子鉄心３１は、薄板状の電磁鋼板（例えば、ケイ素鋼板）が回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）に、複数枚積層されて形成されている。
FIG. 1 is a cut end view showing a part of an end face of the rotating
固定子鉄心３１は、バックヨーク部３１１と、バックヨーク部３１１と一体に形成される複数の固定子磁極３１２と、を有している。バックヨーク部３１１は、固定子鉄心３１の周方向（可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）と同じ方向）に延在しており、固定子磁極３１２は、バックヨーク部３１１から回転電機１００の軸心方向に突出している。また、隣接する固定子磁極３１２，３１２の間には、スロット３２が形成されており、スロット３２は、後述する単位コイル１のコイルサイド１１が挿通可能になっている。また、固定子磁極３１２の先端部３１３は、固定子鉄心３１の周方向に幅広になっており、可動子５と対向している。
The
可動子５は、固定子３の内方（回転電機１００の軸心側）に設けられており、固定子３に対して回転（「移動」に相当。以下同じ。）可能に支持されている。可動子５は、可動子鉄心５１を備えており、可動子鉄心５１は、薄板状の電磁鋼板（例えば、ケイ素鋼板）が回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）に、複数枚積層されており、円柱状に形成されている。
The
可動子５は、極性が相異なる少なくとも一対の可動子磁極４を備えている。具体的には、可動子鉄心５１には、可動子鉄心５１の周方向（可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）と同じ方向）に等間隔で複数の磁石収容部が設けられている。複数の磁石収容部には、所定磁極数分の複数（本実施形態では８極であり、８組）の永久磁石が埋設されており、永久磁石と固定子３に発生する回転磁界とによって、可動子磁極４が回転可能になっている。なお、本明細書では、必要に応じて、一方の極性（例えばＮ極）を有する可動子磁極４を可動子磁極４１で示し、他方の極性（例えばＳ極）を有する可動子磁極４を可動子磁極４２で示している。
The
固定子コイル２は、コイル１０の巻方向および巻ピッチが同一の複数の単位コイル１を有している。コイル１０は、導体表面がエナメルなどの絶縁層で被覆されている。コイル１０の断面形状は、特に限定されるものではなく、任意の断面形状とすることができる。例えば、断面円形状の丸線、断面多角形状の角線などの種々の断面形状のコイルを用いることができる。また、複数のより細いコイル素線を組み合わせた並列細線を用いることもできる。並列細線を用いる場合、単線の場合と比べてコイル１０に発生する渦電流損を低減させることができ、回転電機１００の効率が向上する。また、コイル成形に要する力を低減することができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になる。
The
図２は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの単位コイル１を模式的に示す模式図である。同図は、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）のうち、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの単位コイル１を示している。図２に示すように、単位コイル１は、一対のコイルサイド１１，１１と、一対のコイルエンド１２，１２と、を有している。一対のコイルサイド１１，１１は、固定子鉄心３１に形成されたスロット３２，３２に挿通される。また、一対のコイルエンド１２，１２は、一対のコイルサイド１１，１１と一体に形成されており、一対のコイルサイド１１，１１の同一側端部をそれぞれ接続している。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing one
コイル１０の巻ピッチ（一対のコイルサイド１１，１１間のピッチ）は、毎極スロット数（本実施形態では７．５スロット）より短い巻ピッチ（７スロットピッチ）に設定されており、コイル１０は、短節巻で巻装されている。なお、本明細書では、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）に配されるコイルサイド１１を実線で示し、スロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１を破線で示している。一対のコイルエンド１２，１２についても同様であり、第２実施形態以降の実施形態においても同様である。
The winding pitch of the coil 10 (pitch between the pair of
本実施形態では、コイル１０の巻方向および巻ピッチが同一の複数の単位コイル１によって、単位コイル群１３、隣接単位コイル群１４、極コイル２１、極対コイル２２および相コイル２３が構成されている。図３は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。同図は、図２に示す単位コイル１を、軸方向（矢印Ｚ方向）のうち、後述するコイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）から視た図であり、複数の単位コイル１が重巻の二層巻で巻装されて、複数の単位コイル１がスロット３２に配設された状態を示している。
In the present embodiment, a
同図では、説明の便宜上、スロット３２は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のスロット３２と、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のスロット３２とが区別されているが、実際は、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）に隣接するスロット３２，３２は、図１に示すように、１つのスロット３２として形成されている。また、図３に示す一対のコイルサイド１１，１１は、コイル１０の巻方向で表されている。具体的には、紙面に垂直な方向であって、紙面奥側から紙面手前側に向かう方向を「丸印にドット」で表し、紙面に垂直な方向であって、紙面手前側から紙面奥側に向かう方向を「丸印にクロス」で表している。同図は、複数の単位コイル１において、巻方向が同一方向であることを示しており、コイル１０の巻順に沿った巻方向を示すものではない。また、コイル１０の巻始め（コイル１０の一端）を巻始め部１０ｓで示し、コイル１０の巻終り（コイル１０の他端）を巻終り部１０ｅで示している。
In the figure, for convenience of explanation, the
本実施形態では、直列接続された複数の単位コイル１によって、単位コイル群１３および隣接単位コイル群１４が構成されている。単位コイル群１３は、一対のスロット３２，３２に配された１つ若しくは直列接続された複数の単位コイル１をいう。本実施形態では、複数（例えば、５つ）の単位コイル１が直列接続されており、直列接続された複数（例えば、５つ）の単位コイル１によって、単位コイル群１３が構成されている。複数（例えば、５つ）の単位コイル１は、当該一対のスロット３２，３２において、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）に積み重なるように配設されている。なお、同図では、説明の便宜上、１本の細線（１つの単位コイル１のコイルエンド１２）によって単位コイル群１３が示されている。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する複数の単位コイル群１３，１３が単位コイル間接続部２１１によって直列接続されて隣接単位コイル群１４が構成されている。単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配されており、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。
In the present embodiment, a plurality of
図４は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。同図は、図３に示す１つの極対コイル２２を、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）のうち、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た図であり、一対の可動子磁極４が併せて示されている。
FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing one pole-
図４に示すように、隣接単位コイル群１４によって極コイル２１が構成されており、極コイル２１は、一対の可動子磁極４のうちのいずれか一方の可動子磁極（可動子磁極４１または可動子磁極４２）に対向している。また、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する２つの極コイル２１，２１が直列接続されており、直列接続された当該２つの極コイル２１，２１によって、極対コイル２２が構成されている。極対コイル２２は、一対の可動子磁極４に対向している。
As shown in FIG. 4, a
本実施形態では、極対コイル２２は、コイル１０を同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成されている。同図では、コイル１０の巻始め部１０ｓから巻終り部１０ｅまでのコイル１０の巻順を数字＊で示している。なお、極コイル２１，２１をそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成し、２つの極コイル２１，２１を直列接続することによって極対コイル２２を形成することもできる。つまり、本実施形態では、極コイル２１および極対コイル２２のうちの少なくとも極コイル２１が、一方向連続巻によって形成されていれば良い。
In this embodiment, the
ここで、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）のうちの一の方向であって、後述する相コイル２３の相順に逆行する方向（電気角１２０°ピッチにおけるＷ相、Ｖ相、Ｕ相の順序と同じ方向）を第一方向（矢印Ｘ１方向）とする。図３および図４では、第一方向（矢印Ｘ１方向）は、コイル１０の巻終り側の単位コイル１からコイル１０の巻始め側の単位コイル１に向かう方向で示されている。また、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）のうちの他の方向であって、後述する相コイル２３の相順に順行する方向（電気角１２０°ピッチにおけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順序と同じ方向）を第二方向（矢印Ｘ２方向）とする。図３および図４では、第二方向（矢印Ｘ２方向）は、コイル１０の巻始め側の単位コイル１からコイル１０の巻終り側の単位コイル１に向かう方向で示されている。
Here, it is one of the moving directions (arrow X direction) of the mover magnetic pole, and the direction reverses the phase sequence of the
図３に示すように、複数の単位コイル１の各々は、第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１が一のスロット３２のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配され、第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１が他のスロット３２のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるように、重巻の二層巻で巻装されている。ただし、他のスロット３２は、一のスロット３２から可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に、コイル１０の巻ピッチ分（本実施形態では７スロットピッチ分）、離間している。このことは、図４の実線で示すコイルサイド１１（スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルサイド１１）および破線で示すコイルサイド１１（スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のコイルサイド１１）の配置からも言える。
As shown in FIG. 3, in each of the plurality of unit coils 1, the
極対コイル２２を構成する２つの極コイル２１，２１のうちの一方であって、第一方向（矢印Ｘ１方向）側の極コイル２１を第一極コイル２１ｆとする。また、極対コイル２２を構成する２つの極コイル２１，２１のうちの他方であって、第二方向（矢印Ｘ２方向）側の極コイル２１を第二極コイル２１ｓとする。図３および図４に示すように、極対コイル２２は、一対のコイル引出し部２２１を備えている。一対のコイル引出し部２２１は、第一コイル引出し部２２１ｆと第二コイル引出し部２２１ｓとからなる。
One of the two
第一コイル引出し部２２１ｆは、第一コイルサイド１１１から引出されている。第一コイルサイド１１１は、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１のうちの最も第一方向（矢印Ｘ１方向）側の単位コイル１の第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。また、第二コイル引出し部２２１ｓは、第二コイルサイド１１２から引出されている。第二コイルサイド１１２は、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１のうちの最も第一方向（矢印Ｘ１方向）側の単位コイル１の第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。
The first
さらに、極対コイル２２は、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する２つの極コイル２１，２１を直列接続する極コイル間接続部２２２を備えている。極コイル間接続部２２２は、第三コイルサイド１１３と第四コイルサイド１１４とを接続する。第三コイルサイド１１３は、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１のうちの最も第二方向（矢印Ｘ２方向）側の単位コイル１の第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。第四コイルサイド１１４は、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１のうちの最も第二方向（矢印Ｘ２方向）側の単位コイル１の第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。
Further, the
図４に示すように、本実施形態では、単位コイル間接続部２１１の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、単位コイル１の巻ピッチ（７スロットピッチ）より１スロットピッチ分、長い８スロットピッチになっている。また、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、単位コイル１の巻ピッチ（７スロットピッチ）と同じ７スロットピッチになっている。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the connection length in the moving direction (arrow X direction) of the mover magnetic pole of the inter-unit
また、図３に示すように、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。具体的には、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。
Further, as shown in FIG. 3, in each of the plurality of unit coils 1, the winding direction is a counterclockwise direction when the winding direction of the coil 10 (arrow W <b> 1 direction or arrow W <b> 2 direction) is viewed. Specifically, in each of the unit coils 1 constituting the
以上のことは、図４に示すコイル１０の巻順からも言える。つまり、図４は、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た図であるので、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）は、図４の紙面に垂直な方向であって、紙面奥側から紙面手前側に向かう方向である。図４のコイル１０の巻順から分かる単位コイル１の巻方向は、紙面奥側から紙面手前側に向かう方向から視て反時計回り方向であり、図３に示す巻方向と一致している。
The above can also be said from the winding order of the
第二極コイル２１ｓについても同様であり、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）は、図４の紙面に垂直な方向であって、紙面手前側から紙面奥側に向かう方向である。図４のコイル１０の巻順から分かる単位コイル１の巻方向は、紙面手前側から紙面奥側に向かう方向から視て反時計回り方向であり、図３に示す巻方向と一致している。
The same applies to the
なお、コイル１０の巻始め部１０ｓと巻終り部１０ｅを入れ替えることもできる。この場合、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向（図３の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）を反転した方向）である。よって、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）は、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）からスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に向かう方向（図３の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）を反転した方向）である。よって、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。
Note that the winding
また、第一極コイル２１ｆおよび第二極コイル２１ｓをそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成する場合は、第一コイルサイド１１１は、第一極コイル２１ｆの巻始め部に直近のコイルサイド１１であり、第三コイルサイド１１３は、第一極コイル２１ｆの巻終り部に直近のコイルサイド１１である。また、第二コイルサイド１１２は、第二極コイル２１ｓの巻始め部に直近のコイルサイド１１であり、第四コイルサイド１１４は、第二極コイル２１ｓの巻終り部に直近のコイルサイド１１である。
Further, when the
第一極コイル２１ｆの巻始め部は、既述の巻始め部１０ｓに相当し、第二極コイル２１ｓの巻始め部は、既述の巻終り部１０ｅに相当する。また、第一極コイル２１ｆおよび第二極コイル２１ｓがそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成された後、第三コイルサイド１１３（第一極コイル２１ｆの巻終り部）と第四コイルサイド１１４（第二極コイル２１ｓの巻終り部）とが極コイル間接続部２２２によって接続される。
The winding start portion of the
この場合においても、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。ただし、この場合、巻進行方向（矢印Ｗ１方向）および巻進行方向（矢印Ｗ２方向）は、いずれもスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）からスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に向かう方向（図３の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）のみを反転した方向）である。
Also in this case, each of the unit coils 1 constituting the
図５は、Ｕ相の相コイル２３Ｕの接続状態を模式的に示す模式図である。同図は、三相の相コイル２３のうちのＵ相の相コイル２３Ｕの接続状態を示している。同図に示すように、２つの極コイル２１（第一極コイル２１ｆ）および極コイル２１（第二極コイル２１ｓ）が直列接続されて極対コイル２２が形成されている。そして、４つの極対コイル２２の第一コイル引出し部２２１ｆ（コイル１０の巻始め部１０ｓ）同士がそれぞれ接続され、Ｕ相端子２ＴＵに接続されている。また、４つの極対コイル２２の第二コイル引出し部２２１ｓ（コイル１０の巻終り部１０ｅ）同士がそれぞれ接続され、中性点２Ｎに接続されている。このように、本実施形態では、一対のコイル引出し部２２１を介して、複数（４つ）の極対コイル２２が並列接続されており、並列接続された複数（４つ）の極対コイル２２によって、Ｕ相の相コイル２３Ｕが構成されている。このことは、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing a connection state of the
図６は、回転電機１００の相構成を模式的に示す模式図である。同図は、三相の相コイル２３がＹ結線された状態を示しており、三相の相コイル２３は、相順に、Ｕ相の相コイル２３Ｕ、Ｖ相の相コイル２３Ｖ、Ｗ相の相コイル２３Ｗで表されている。Ｖ相の相コイル２３ＶおよびＷ相の相コイル２３Ｗは、図５に示すＵ相の相コイル２３Ｕと同様の構成を有している。なお、図６では、Ｖ相の相端子は、Ｖ相端子２ＴＶで示され、Ｗ相の相端子は、Ｗ相端子２ＴＷで示されている。また、三相の相コイル２３は、Δ結線で接続することもできる。
FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing the phase configuration of the rotating
相コイル２３は、直列接続された複数（４つ）の極対コイル２２によって構成することもできる。この場合、一対のコイル引出し部２２１を介して、複数（４つ）の極対コイル２２が直列接続される。また、相コイル２３は、直列接続および並列接続された複数（４つ）の極対コイル２２によって構成することもできる。
The
図７は、直列接続および並列接続された４つの極対コイル２２によって構成されたＵ相の相コイル２３Ｕの接続状態を模式的に示す模式図である。同図に示すように、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する２つの極対コイル２２，２２が直列接続され、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する残りの２つの極対コイル２２，２２が直列接続されている。そして、直列接続された極対コイル２２，２２が並列接続されて、Ｕ相の相コイル２３Ｕが構成されている。
FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing a connection state of a
このように、本実施形態では、相コイル２３は、直列接続および並列接続のうちの少なくとも一方により接続された複数（４つ）の極対コイル２２によって構成することができる。接続される極対コイル２２の数は、回転電機１００の極対数に対応している。例えば、本実施形態では、回転電機１００は、８極であり、極対数は４である。そのため、相コイル２３は、４つの極対コイル２２によって構成される。なお、２極の回転電機の場合は、相コイル２３は、１つの極対コイル２２によって構成される。
Thus, in this embodiment, the
図８は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。同図は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視におけるスロット３２の相配置を示しており、図３に示す各単位コイル１（コイルサイド１１）の相配置を示している。同図では、相＊で示すコイルサイド１１は、相で示すコイルサイド１１の通電方向に対して、コイルサイド１１の通電方向が逆方向であることを示している。また、Ｕ相の同相のコイルサイド１１が実線で囲まれており、図３および図４に示すＵ相の極対コイル２２の接続状態が併せて図示されている。
FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing the phase arrangement of the
図８に示すように、Ｕ１相の単位コイル１（コイルサイド１１）、Ｕ２相の単位コイル１（コイルサイド１１）およびＵ３相の単位コイル１（コイルサイド１１）は、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に１スロットピッチずつ位相がずれており、同相（Ｕ相）ではあるが、正確には位相が異なる。このように、Ｕ１〜Ｕ３は、同相の電磁気的に位相の異なる単位コイル１（コイルサイド１１）を示している。以上のことは、Ｖ相およびＷ相についても同様である。 As shown in FIG. 8, the U1-phase unit coil 1 (coil side 11), the U2-phase unit coil 1 (coil side 11), and the U3-phase unit coil 1 (coil side 11) are moved in the moving direction of the mover magnetic pole. The phase is shifted by one slot pitch (in the direction of arrow X) and is in phase (U phase), but the phase is exactly different. As described above, U1 to U3 indicate the unit coils 1 (coil sides 11) having the same phase and different electromagnetic phases. The same applies to the V phase and the W phase.
スロット３２のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）において、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ１）、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ２）、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ３）、Ｗ相（通電方向関係：順方向Ｗ１）、Ｗ相（通電方向関係：順方向Ｗ２）、Ｖ相（通電方向関係：逆方向Ｖ１）、Ｖ相（通電方向関係：逆方向Ｖ２）、Ｖ相（通電方向関係：逆方向Ｖ３）の順に、相配置が為されている。
On the slot opening side (arrow Y1 direction side) of the
また、スロット３２のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）において、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ１）、Ｕ相（通電方向関係：逆方向Ｕ２）、Ｗ相（通電方向関係：順方向Ｗ１）、Ｗ相（通電方向関係：順方向Ｗ２）、Ｗ相（通電方向関係：順方向Ｗ３）、Ｖ相（通電方向関係：逆方向Ｖ１）、Ｖ相（通電方向関係：逆方向Ｖ２）の順に、相配置が為されている。本実施形態の回転電機１００は、毎極毎相スロット数が２．５であるので、このように、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する同相のコイルサイド１１の数は、２と３とが交互に繰り返されている。
Further, on the slot bottom side (arrow Y2 direction side) of the
図９は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た各相コイル２３の結線を示す結線図である。同図は、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）のうち、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た４磁極分（２磁極対分）の極対コイル２２，２２を示しており、相コイル２３の結線の一部が相毎に示されている。
FIG. 9 is a connection diagram showing the connection of each
図１０は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た三相分の相コイル２３の結線を示す結線図である。同図は、図９に示す各相コイル２３をスロット深さ方向（矢印Ｙ方向）に積み重ねたものであり、三相分の結線が示されている。図１１は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視における三相分の相コイル２３の結線を示す結線図である。同図は、図１０に示す三相分の相コイル２３を、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）から視た結線を示している。 FIG. 10 is a connection diagram showing the connection of the phase coils 23 for three phases as viewed from the direction from the slot opening side (arrow Y1 direction side) to the slot bottom side (arrow Y2 direction side). In FIG. 9, the phase coils 23 shown in FIG. 9 are stacked in the slot depth direction (arrow Y direction), and connections for three phases are shown. FIG. 11 is a connection diagram showing the connection of the phase coils 23 for three phases as viewed in the axial direction of the coil lead-out portion 221 (arrow Z1 direction). This figure shows the connection of the phase coils 23 for three phases shown in FIG. 10 as viewed from the axial direction of the coil lead-out portion 221 (arrow Z1 direction).
図９〜図１１に示すように、例えば、Ｕ相の各極対コイル２２の第一コイル引出し部２２１ｆ（コイル１０の巻始め部１０ｓ）は、Ｕ相端子２ＴＵに接続され、Ｕ相の各極対コイル２２の第二コイル引出し部２２１ｓ（コイル１０の巻終り部１０ｅ）は、中性点２Ｎに接続されている。これにより、Ｕ相の２つの極対コイル２２は並列接続され、Ｕ相の相コイル２３Ｕの一部が形成されている。なお、図９および図１０において、Ｕ相の極コイル２１は、＜Ｕ１＞〜＜Ｕ４＞で示されており、矢印および矢印近傍の数字は、各極対コイル２２における単位コイル群１３のつながり順を示している。以上のことは、残りのＵ相の２つの極対コイル２２についても同様であり、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
As shown in FIGS. 9 to 11, for example, the first coil lead-out
相端部接続における配策（極対コイル２２間の接続、並びに、相端子（２ＴＵ，２ＴＶ，２ＴＷ）および中性点２Ｎの接続など）は、コイル引出し部２２１側の軸方向（矢印Ｚ方向）において三層化することもでき、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）において三層化することもできる。いずれの場合も、相端部接続における配策は、同心円環状であり、バックヨーク部３１１側のスペースを活用することができる。なお、一対のコイル引出し部２２１の配策は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）からバックヨーク部３１１側に向かって放射状に延伸しており、他相のコイル引出し部２２１に対して交差や干渉が生じない。
Arrangements in the phase end connection (connection between the
また、相内接続のうち単位コイル間接続部２１１の配策は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配されており、単位コイル１のコイルエンド１２や他の配策に対して交差や干渉が生じにくい。また、相内接続のうち極コイル間接続部２２２の配策は、同心円環状であり、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースを活用することができる。スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースとして、例えば、コイルエンド１２の上部やコイルエンド１２の内方側のスペースが挙げられる。
Moreover, the arrangement | positioning of the
次に、極対コイル２２の形成方法について説明し、極対コイル２２のスロット３２への装着方法について説明する。図１２は、巻枠２Ｆ１にコイル１０が巻装された状態を模式的に示す模式図である。同図は、コイルエンド１２側視における１つ分の極対コイル２２の巻装状態を示している。巻枠２Ｆ１には、ピンや溝等が設けられており、ピンや溝をガイドにしてコイル１０を巻装することができる。
Next, a method for forming the
巻枠２Ｆ１には、所定数（単位コイル群１３を構成する単位コイル１の数に相当し、本実施形態では、５つ）分の単位コイル１毎に、仕切り部２Ｆ２が設けられている。コイル１０は、仕切り部２Ｆ２によって複数（極対コイル２２を構成する単位コイル群１３の数に相当し、本実施形態では、５つ）の単位コイル群１３に区分される。同図では、コイル１０は、コイル１０の巻始め部１０ｓ側から順に、単位コイル群１３１、１３２、１３３、１３５、１３４で示されている。単位コイル群１３１〜１３５は、極対コイル２２がスロット３２へ装着されたときの単位コイル群１３の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）における並び順を示している。つまり、５つの単位コイル群１３１〜１３５は、単位コイル群１３１、１３２、１３３、１３４、１３５の順に、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に配設される。
In the reel 2F1, a partition portion 2F2 is provided for each
隣接する単位コイル群１３，１３間のずらし量は、単位コイル間接続部２１１によって隣接する単位コイル群１３，１３間を接続可能に設定されている。具体的には、当該ずらし量は、１スロットピッチと配策増加分α１とを加算した量に設定されている。図４に示すように、単位コイル間接続部２１１の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、８スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチ（７スロットピッチ）と比べて、１スロットピッチ分、長い。また、図３に示すように、単位コイル間接続部２１１は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルサイド１１と、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のコイルサイド１１とを接続するので、単位コイル間接続部２１１の実際の長さは、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の８スロットピッチよりも長くなければならない。同図では、この増加分を配策増加分α１で示している。
The shift amount between the adjacent
また、単位コイル群１３３，１３５間のずらし量は、極コイル間接続部２２２によって極コイル２１，２１を接続可能に設定されている。具体的には、当該ずらし量は、配策増加分α２に設定されている。図４に示すように、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、７スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチ（７スロットピッチ）と同じである。また、既述のとおり、極コイル間接続部２２２は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースを活用して配策される。このため、極コイル間接続部２２２の実際の長さは、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の７スロットピッチよりも長くなければならない。同図では、この増加分を配策増加分α２で示している。
Further, the amount of shift between the
図１３は、図１２において、極対コイル２２を構成する２つの極コイル２１，２１のうちの１つの極コイル２１（第二極コイル２１ｓ）を１８０°回転させた状態を模式的に示す模式図である。同図は、図１２に示す極対コイル２２を２つの極コイル２１，２１に分離して、１つの極コイル２１（例えば、第二極コイル２１ｓ）を１８０°回転させた状態を示している。
FIG. 13 is a schematic view schematically showing a state in which one pole coil 21 (
第一極コイル２１ｆは、単位コイル群１３１の５つの単位コイル１のうち、コイル１０の巻始め部１０ｓ側の単位コイル１から順にスロット３２に挿入される。その結果、巻始め部１０ｓに直近の単位コイル１のコイルサイド１１（巻始め部側コイルサイド１１ａ１）は、スロット３２の底部に配される。巻始め部側コイルサイド１１ａ１は、既述の第一コイルサイド１１１に相当する。単位コイル群１３１の５つの単位コイル１が順にスロット３２に挿入され積み重なるので、最後にスロット３２に挿入される単位コイル１のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１（巻終り部側コイルサイド１１ａ２）は、スロット３２の中央部付近に配される。単位コイル群１３２，１３３についても同様であり、同図では、スロット３２の底部に配されるコイルサイド１１は、巻始め部側コイルサイド１１ｂ１，１１ｃ１で示され、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１は、巻終り部側コイルサイド１１ｂ２，１１ｃ２で示されている。
Of the five
一方、第二極コイル２１ｓは、単位コイル群１３４の５つの単位コイル１のうち、コイル１０の巻終り部１０ｅ側の単位コイル１から順にスロット３２に挿入される。その結果、巻終り部１０ｅに直近の単位コイル１のコイルサイド１１（巻終り部側コイルサイド１１ｅ２）は、スロット３２の底部に配される。巻終り部側コイルサイド１１ｅ２は、既述の第二コイルサイド１１２に相当する。単位コイル群１３４の５つの単位コイル１が順にスロット３２に挿入され積み重なるので、最後にスロット３２に挿入される単位コイル１のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１（巻始め部側コイルサイド１１ｅ１）は、スロット３２の中央部付近に配される。単位コイル群１３５についても同様であり、同図では、スロット３２の底部に配されるコイルサイド１１は、巻終り部側コイルサイド１１ｄ２で示され、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１は、巻始め部側コイルサイド１１ｄ１で示されている。
On the other hand, the
なお、極コイル間接続部２２２の両端部と接続されるコイルサイド１１，１１は、既述の第三コイルサイド１１３および第四コイルサイド１１４に相当する。また、図１２および図１３に示す単位コイル１の白色丸印は、単位コイル１の一対のコイルサイド１１，１１のうち、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１を示し、図１２および図１３に示す単位コイル１の黒色丸印は、単位コイル１の一対のコイルサイド１１，１１のうち、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配されるコイルサイド１１を示している。単位コイル１の白色丸印および黒色丸印の表示方法は、以下、同様である。
The coil sides 11 and 11 connected to both ends of the interpolar
また、図１２に示すように、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ方向）視において、巻方向が反時計回り方向であり、一方向連続巻の極対コイル２２が形成されている。さらに、図１３に示すように、第二極コイル２１ｓを第一極コイル２１ｆに対して１８０°回転させることによって、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）および第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）が対向する。
Further, as shown in FIG. 12, each of the plurality of unit coils 1 has a winding direction counterclockwise as viewed in the winding traveling direction (arrow W direction) of the
上述のことは、２つの単位コイル群１３，１３が隣接するスロット３２，３２にそれぞれ挿入される過程を通じて、示すこともできる。図１４は、２つの単位コイル群１３，１３を隣接するスロット３２，３２にそれぞれ挿入する手順を模式的に示す模式図である。同図は、一例として、単位コイル群１３４をスロット３２に挿入し、単位コイル群１３５を隣接するスロット３２に挿入する手順を示しているが、単位コイル群１３１〜１３３についても同様にして、スロット３２に挿入することができる。
The above can also be shown through a process in which the two
同図に示すように、単位コイル群１３４の５つの単位コイル１を回転させながら、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１（白色丸印で示される片側のコイルサイド１１）を順にスロット３２に挿入する。挿入する単位コイル１が既に挿入された単位コイル１と干渉するときは、挿入する単位コイル１をスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）にさらに回転させて、干渉を回避すると良い。
As shown in the figure, while rotating the five
単位コイル群１３５の単位コイル１についても同様であり、白色丸印で示される片側のコイルサイド１１を順に隣接するスロット３２に挿入する。同図に示すように、片側のコイルサイド１１をスロット３２に挿入する際は、案内部２Ｇに沿ってコイルサイド１１をスライドさせながら、片側のコイルサイド１１を順にスロット３２内に挿入することもできる。なお、予め、隣接する単位コイル群１３４，１３５の各単位コイル１を最下図のように９０°回転させておき、各単位コイル１の片側のコイルサイド１１を一度にスロット３２，３２内に挿入することもできる。
The same applies to the
図１５は、極対コイル２２をスロット３２に装着する手順を模式的に示す模式図である。同図は、複数の極対コイル２２をスロット３２に装着する手順の一例を示している。図１４に示すように、Ｕ相の各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入される。同様にして、Ｖ相の各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入される。このとき、Ｕ相の各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入されているので、Ｕ相の極コイル間接続部２２２を潜るようにして、Ｖ相の各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入される。同様にして、Ｗ相の各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入される。なお、図１４の最下図に示す破線で囲まれた単位コイル群１３は、図１５では、１つの白色丸印および１つの黒色丸印並びに１本の直線で示されている。
FIG. 15 is a schematic diagram schematically showing a procedure for mounting the
各単位コイル１の片側のコイルサイド１１がスロット３２に挿入された後、すべての単位コイル１を徐々に第一方向（矢印Ｘ１方向）側に傾斜させる。その結果、各単位コイル１のスロット３２に挿入されていない側のコイルサイド１１は、当初位置から第一方向（矢印Ｘ１方向）側に移動する。当該移動量は、各単位コイル１の一対のコイルサイド１１，１１の巻ピッチ（白色丸印と黒色丸印との間のスロットピッチ）が７スロットピッチになるように設定する。図１５の最下図は、各相１つずつの極対コイル２２，２２，２２がスロット３２に装着された状態を示している。
After the
以上のように、極対コイル２２は、コイル１０の引回しによって形成することができ、極対コイル２２のスロット３２への組み込み時に特別な取り扱いが不要である。具体的には、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配されているので、コイル１０（特に、単位コイル間接続部２１１）のねじれ、巻込み、交差等がない。そのため、コイル１０（特に、単位コイル間接続部２１１）を絶縁する絶縁紙の設置も容易である。
As described above, the
このようにして、極対コイル２２がスロット３２に装着された後、極対コイル２２間の接続が行われ、相コイル２３が形成される。この際、相端子（２ＴＵ，２ＴＶ，２ＴＷ）および中性点２Ｎの接続なども行われる。また、第一極コイル２１ｆおよび第二極コイル２１ｓをそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成する場合は、極対コイル２２を構成する第一極コイル２１ｆと第二極コイル２１ｓとを、極コイル間接続部２２２によって接続する。さらに、コイルエンド１２、単位コイル間接続部２１１、極コイル間接続部２２２および一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二極コイル２１ｓ）のレーシング結束が行われた後、ワニスの含浸、樹脂モールド等によって固定子コイル２が固定子鉄心３１に固定される。
In this manner, after the
なお、固定子コイル２の装着は、公知のコイル挿入機（インサータ治具）を用いることもできる。コイル挿入機は、複数の単位コイル群１３が中空円筒状に配された状態において、すべての単位コイル群１３を一度にスロット３２に装着することができる。図１６は、複数の単位コイル群１３が中空円筒状に配された状態を模式的に示す模式図である。同図は、回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）視における単位コイル群１３の配置を示しており、複数の単位コイル群１３は、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に配される順に、並べられている。また、同図では、スロット開口部側（図１の矢印Ｙ１方向側）に配されるコイルサイド１１およびコイルエンド１２が実線で示され、スロット底部側（図１の矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１およびコイルエンド１２が破線で示されている。
The
図１７は、図１６に示す単位コイル群１３の軸方向（矢印Ｚ方向）の位置関係を模式的に示す模式図である。同図は、図１６の側面視で、複数の単位コイル群１３の各々は、隣接する単位コイル群１３と一部が重なっている。即ち、単位コイル群１３を構成する各単位コイル１の一対のコイルサイド１１，１１の一方が、回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）の一方側（例えば、図１６に示す実線部分が図１７で下方側）に配され、単位コイル群１３を構成する各単位コイル１の一対のコイルサイド１１，１１の他方が、回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）の他方側（例えば、図１６に示す破線部分が図１７で上方側）に配されるように、複数の単位コイル群１３が並べられている。
FIG. 17 is a schematic diagram schematically showing the positional relationship in the axial direction (arrow Z direction) of the
図１８は、コイル挿入機３Ｉによって固定子コイル２がスロット３２に装着される様子を模式的に示す模式図である。コイル挿入機３Ｉは、公知のコイル挿入機（インサータ治具）であり、固定子コイル２を把持するインサータブレード３Ｂを有している。インサータブレード３Ｂは、スロット３２のスロットピッチが反映されたクシ歯状の複数の支持部３Ｂ１を有している。支持部３Ｂ１の外径は、図１６に示す中空円筒状に配された複数の単位コイル群１３の内径３Ｂ２と比べて、若干大きく設定されている。図１８に示すように、支持部３Ｂ１が単位コイル群１３内に貫挿されて、固定子コイル２を構成する複数の単位コイル群１３が一度に把持される。インサータブレード３Ｂが固定子鉄心３１の内方に挿入されて、複数の単位コイル群１３は、一度に各スロット３２内に挿入される。
FIG. 18 is a schematic diagram schematically showing how the
次に、比較形態の極対コイル２２について説明する。図１９は、巻枠２Ｆ１にコイル１０が巻装された状態を模式的に示す模式図である。図２０は、図１９において、極対コイル２２を構成する２つの極コイル２１，２１のうちの１つの極コイル２１（第二極コイル２１ｓ）を１８０°回転させた状態を模式的に示す模式図である。図１９は、図１２に対応し、図２０は、図１３に対応している。図１９および図２０は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
Next, the
図１９および図２０に示す極対コイル２２は、コイル１０の巻始め部１０ｓの位置および巻終り部１０ｅの位置、並びに、各単位コイル１の巻方向が、第１実施形態の極対コイル２２と異なる。具体的には、コイル１０は、紙面下方の巻始め部１０ｓから巻始められ、紙面上方の巻終り部１０ｅまで巻装されている。また、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ方向）視において、巻方向が時計回り方向になっている。
The
比較形態では、第一極コイル２１ｆは、単位コイル群１３１の５つの単位コイル１のうち、コイル１０の巻終り部１０ｅ側の単位コイル１から順にスロット３２に挿入される。その結果、巻終り部１０ｅ側の単位コイル１のコイルサイド１１（巻終り部側コイルサイド１１ｃ２）は、スロット３２の底部に配される。単位コイル群１３１の５つの単位コイル１が順にスロット３２に挿入され積み重なるので、最後にスロット３２に挿入される単位コイル１のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１（巻始め部側コイルサイド１１ｃ１）は、スロット３２の中央部付近に配される。
In the comparative form, the
単位コイル群１３２，１３３についても同様であり、同図では、スロット３２の底部に配されるコイルサイド１１は、巻終り部側コイルサイド１１ｂ２，１１ａ２で示され、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１は、巻始め部側コイルサイド１１ｂ１，１１ａ１で示されている。同図に示すように、コイル１０の巻始め部１０ｓは、スロット３２の中央部付近に配される巻始め部側コイルサイド１１ａ１から引出されている。
The same applies to the
一方、第二極コイル２１ｓは、単位コイル群１３４の５つの単位コイル１のうち、コイル１０の巻始め部１０ｓ側の単位コイル１から順にスロット３２に挿入される。その結果、巻始め部１０ｓ側のコイルサイド１１（巻始め部側コイルサイド１１ｄ１）は、スロット３２の底部に配される。単位コイル群１３４の５つの単位コイル１が順にスロット３２に挿入され積み重なるので、最後にスロット３２に挿入される単位コイル１のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるコイルサイド１１（巻終り部側コイルサイド１１ｄ２）は、スロット３２の中央部付近に配される。
On the other hand, the
単位コイル群１３５についても同様であり、同図では、スロット３２の底部に配されるコイルサイド１１は、巻始め部側コイルサイド１１ｅ１で示され、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１は、巻終り部側コイルサイド１１ｅ２で示されている。同図に示すように、コイル１０の巻終り部１０ｅは、スロット３２の中央部付近に配される巻終り部側コイルサイド１１ｅ２から引出されている。
The same applies to the
図２１は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図２２は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図２３は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図２１は、図３に対応し、図２２は、図４に対応し、図２３は、図８に対応している。図２１〜図２３は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 21 is a schematic diagram schematically showing a state in which one
図２１および図２２に示すように、比較形態では、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１（図２０の巻始め部側コイルサイド１１ａ１に相当）から第一コイル引出し部２２１ｆが引出されており、スロット３２の中央部付近に配されるコイルサイド１１（図２０の巻終り部側コイルサイド１１ｅ２に相当）から第二コイル引出し部２２１ｓが引出されている。図２１に示すように、スロット３２の中央部付近は、単位コイル群１３を構成する各単位コイル１のコイルエンド１２が配策され、隣接する単位コイル群１３，１３を接続する単位コイル間接続部２１１が配策されている。
As shown in FIGS. 21 and 22, in the comparative embodiment, the first coil lead-out
さらに、スロット３２の中央部付近から一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二コイル引出し部２２１ｓ）が引出され、極コイル間接続部２２２の配策が為されると、極対コイル２２のすべての配策がスロット３２の中央部付近に集中することになる。そのため、比較形態では、本実施形態と比べて、コイル１０の引回しや結線作業のために余分にスペースを確保する必要がある。また、比較形態では、すべての配策がスロット３２の中央部付近に集中するので、バックヨーク部３１１側のスペースやスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースなどを活用することができない。
Further, when a pair of coil lead portions 221 (first
なお、図２１に示すように、一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二コイル引出し部２２１ｓ）をバックヨーク部３１１側まで引出し、極コイル間接続部２２２をスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）まで引出すことも考えられる。しかしながら、この場合、本実施形態と比べて、一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二コイル引出し部２２１ｓ）および極コイル間接続部２２２の配策長が増加し、固定子コイル２が大型化する。また、一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二コイル引出し部２２１ｓ）および極コイル間接続部２２２を引出すための引出しスペースが余分に必要となり、固定子コイル２が大型化する。
As shown in FIG. 21, the pair of coil lead portions 221 (the first
図２１および図２３に示すように、比較形態では、単位コイル間接続部２１１の長さは、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて短い。そのため、単位コイル間接続部２１１は、本実施形態と比べて、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルサイド１１と、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のコイルサイド１１とを接続することが困難であり、単位コイル間接続部２１１は、スロット３２の中央部側のコイルサイド１１，１１同士を接続することになる。その結果、すべての配策がスロット３２の中央部付近に集中することになる。
As shown in FIG. 21 and FIG. 23, in the comparative form, the length of the inter-unit
一方、本実施形態では、単位コイル間接続部２１１の長さは、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。そのため、単位コイル間接続部２１１は、比較形態と比べて、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルサイド１１と、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のコイルサイド１１とを接続することが容易である。その結果、一対のコイル引出し部２２１（第一コイル引出し部２２１ｆおよび第二コイル引出し部２２１ｓ）は、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）のコイルサイド１１，１１（第一コイルサイド１１１および第二コイルサイド１１２）から引出すことができ、極コイル間接続部２２２は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルサイド１１，１１（第三コイルサイド１１３および第四コイルサイド１１４）を接続することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the length of the inter-unit
本実施形態の回転電機１００によれば、極対コイル２２は、コイル１０を同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、固定子コイル２の相コイル２３全体を一方向連続巻によって形成する場合と比べて、固定子コイル２の固定子３への組み込み作業を容易にすることができる。また、本実施形態の回転電機１００は、単位コイル１間および極コイル２１間の接合が不要となるので、作業工数を低減することができ、接合に要するコイル引回しが不要となり、固定子コイル２の小型化を図ることができる。なお、極コイル２１，２１をそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成する場合は、単位コイル１間の接合が不要となり、同様の効果を得ることができる。ただし、この場合は、極コイル２１，２１の形成後に、極コイル間接続部２２２によって、２つの極コイル２１，２１を直列接続する必要がある。
According to the rotating
また、本実施形態の回転電機１００によれば、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、一方向連続巻によって形成された極対コイル２２の巻始め部１０ｓおよび巻終り部１０ｅを、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配することができる。その結果、本実施形態の回転電機１００は、一方向連続巻によって形成された極対コイル２２の巻始め部１０ｓおよび巻終り部１０ｅがスロット中央部付近に配される場合と比べて、バックヨーク部３１１側のスペースやスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースなどを活用することができる。したがって、コイル１０の引回しや結線作業のために余分なスペースを確保する必要がなく、本実施形態の回転電機１００は、固定子コイル２の小型化および低コスト化を図ることができる。
In addition, according to the rotating
さらに、本実施形態の回転電機１００によれば、一対のコイル引出し部２２１は、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配された所定のコイルサイド１１，１１（第一コイルサイド１１１，第二コイルサイド１１２）から引出されており、一対のコイル引出し部２２１を介して相コイル２３が構成されている。よって、相コイル２３の配策は、バックヨーク部３１１側のスペースを活用することができる。その結果、一対のコイル引出し部２２１近傍のコイル引回しのためのスペースを低減することができ、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。
Furthermore, according to the rotating
また、本実施形態の回転電機１００によれば、極コイル間接続部２２２は、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配された所定のコイルサイド１１，１１（第三コイルサイド１１３，第四コイルサイド１１４）同士を接続する。よって、隣接する２つの極コイル２１，２１間の配策は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースを活用することができる。その結果、極コイル間接続部２２２近傍のコイル引回しのためのスペースを低減することができ、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。このように、本実施形態の回転電機１００によれば、一対のコイル引出し部２２１および極コイル間接続部２２２は、スロット深さ方向（矢印Ｙ方向）において分散して配されているので、作業スペースを確保し易く、作業工数の低減および作業性の向上を図ることができる。
Further, according to the rotating
＜第２実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル群１３の数および第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル群１３の数が異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
Second Embodiment
This embodiment differs from the first embodiment in the number of
図２４は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図２５は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図２６は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図２４は、図３に対応し、図２５は、図４に対応し、図２６は、図８に対応している。図２４〜図２６は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 24 is a schematic diagram schematically showing a state in which one
ここで、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル群１３の数を第一単位コイル群数とし、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル群１３の数を第二単位コイル群数とする。本実施形態では、第一単位コイル群数は２であり、第二単位コイル群数は３である。つまり、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて少ない。このとき、図２５および図２６に示すように、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、８スロットピッチになっている。
Here, the number of
一方、第１実施形態では、第一単位コイル群数は３であり、第二単位コイル群数は２である。つまり、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて多い。このとき、図４および図８に示すように、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、７スロットピッチになっている。なお、第１実施形態および第２実施形態のいずれの形態においても、固定子コイル２は、毎極毎相スロット数が整数でない分数スロット巻で形成されている。第１実施形態の回転電機１００によれば、固定子コイル２は、毎極毎相スロット数が整数でない分数スロット巻で形成されており、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて多い。そのため、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、第２実施形態と比べて短くすることができ（この場合、１スロットピッチ分）、固定子コイル２をさらに小型化することができる。
On the other hand, in the first embodiment, the number of first unit coil groups is 3, and the number of second unit coil groups is 2. That is, the number of first unit coil groups is larger than the number of second unit coil groups. At this time, as shown in FIGS. 4 and 8, the connection length in the moving direction (arrow X direction) of the mover magnetic pole of the
なお、図２５に示すように、本実施形態においても、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。また、図２４および図２６に示すように、本実施形態においても、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 25, also in this embodiment, the
また、図２４および図２５に示すように、第一コイル引出し部２２１ｆは、第一コイルサイド１１１から引出されており、第二コイル引出し部２２１ｓは、第二コイルサイド１１２から引出されている。さらに、極コイル間接続部２２２は、第三コイルサイド１１３と第四コイルサイド１１４とを接続している。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 24 and 25, the first
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、一対のコイル引出し部２２１が引出されるコイルサイド１１，１１が異なり、極コイル間接続部２２２が接続するコイルサイド１１，１１が異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
Compared with the first embodiment, the present embodiment differs in the coil sides 11 and 11 from which the pair of coil lead-out
図２７は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図２８は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図２９は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図２７は、図３に対応し、図２８は、図４に対応し、図２９は、図８に対応している。図２７〜図２９は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 27 is a schematic view schematically showing a state in which one
本実施形態では、第一コイル引出し部２２１ｆは、第五コイルサイド１１５から引出されており、第二コイル引出し部２２１ｓは、第六コイルサイド１１６から引出されている。第五コイルサイド１１５は、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１のうちの最も第二方向（矢印Ｘ２方向）側の単位コイル１の第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。第六コイルサイド１１６は、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１のうちの最も第二方向（矢印Ｘ２方向）側の単位コイル１の第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。
In the present embodiment, the first
また、極コイル間接続部２２２は、第七コイルサイド１１７と第八コイルサイド１１８とを接続している。第七コイルサイド１１７は、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１のうちの最も第一方向（矢印Ｘ１方向）側の単位コイル１の第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。第八コイルサイド１１８は、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１のうちの最も第一方向（矢印Ｘ１方向）側の単位コイル１の第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１であって、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されたコイルサイド１１をいう。
Further, the inter-pole
図２７および図２８に示すように、本実施形態では、一対のコイル引出し部２２１は、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配された所定のコイルサイド１１，１１（第五コイルサイド１１５および第六コイルサイド１１６）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かって引出されており、一対のコイル引出し部２２１を介して相コイル２３が構成されている。一対のコイル引出し部２２１は、コイルエンド１２を跨いでバックヨーク部３１１側へ引出されているので、本実施形態の回転電機１００は、一対のコイル引出し部２２１がコイルエンド１２を跨ぐ分、コイル引出し部２２１側の軸方向（矢印Ｚ方向）へ固定子コイル２が大型化する。
As shown in FIGS. 27 and 28, in the present embodiment, the pair of coil lead-out
一方、図３および図４に示すように、第１実施形態では、一対のコイル引出し部２２１は、最もスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配された所定のコイルサイド１１，１１（第一コイルサイド１１１，第二コイルサイド１１２）から引出されている。よって、一対のコイル引出し部２２１は、コイルエンド１２を跨ぐことなくバックヨーク部３１１側へ引出されている。したがって、第１実施形態の回転電機１００は、第３実施形態と比べて、コイル引出し部２２１側の軸方向（矢印Ｚ方向）への固定子コイル２の大型化を抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, in the first embodiment, the pair of coil lead-out
なお、図２８に示すように、本実施形態においても、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。また、図２７および図２９に示すように、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、一方向連続巻によって形成された極対コイル２２の巻始め部１０ｓおよび巻終り部１０ｅを、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配することができる。その結果、本実施形態の回転電機１００は、一方向連続巻によって形成された極対コイル２２の巻始め部１０ｓおよび巻終り部１０ｅがスロット中央部付近に配される場合と比べて、バックヨーク部３１１側のスペースやスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）のコイルエンド１２近傍のスペースなどを活用することができる。したがって、コイル１０の引回しや結線作業のために余分なスペースを確保する必要がなく、本実施形態の回転電機１００は、固定子コイル２の小型化および低コスト化を図ることができる。
As shown in FIG. 28, also in this embodiment, the
また、図３に示すように、第１実施形態では、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）は、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）からスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に向かう方向である。一方、図２７に示すように、本実施形態では、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向である。このように、本実施形態では、第１実施形態と比べて、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）が、逆方向になっている。このことは、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）についても同様である。
Further, as shown in FIG. 3, in the first embodiment, the winding progress direction (arrow W1 direction) of the
さらに、図８および図２９に示すように、第１実施形態において通電方向が順方向のコイルサイド１１（＊が示されていない相）は、本実施形態では、通電方向が逆方向のコイルサイド１１（＊が示されている相）になっている。同様に、第１実施形態において通電方向が逆方向のコイルサイド１１（＊が示されている相）は、本実施形態では、通電方向が順方向のコイルサイド１１（＊が示されていない相）になっている。このように、本実施形態では、第１実施形態と比べて、コイルサイド１１の通電方向関係が逆転している。
Further, as shown in FIGS. 8 and 29, the
なお、第一極コイル２１ｆおよび第二極コイル２１ｓをそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成する場合は、第五コイルサイド１１５は、第一極コイル２１ｆの巻始め部に直近のコイルサイド１１であり、第七コイルサイド１１７は、第一極コイル２１ｆの巻終り部に直近のコイルサイド１１である。また、第六コイルサイド１１６は、第二極コイル２１ｓの巻始め部に直近のコイルサイド１１であり、第八コイルサイド１１８は、第二極コイル２１ｓの巻終り部に直近のコイルサイド１１である。
When the
第一極コイル２１ｆの巻始め部は、既述の巻始め部１０ｓに相当し、第二極コイル２１ｓの巻始め部は、既述の巻終り部１０ｅに相当する。また、第一極コイル２１ｆおよび第二極コイル２１ｓがそれぞれ個別に一方向連続巻によって形成された後、第七コイルサイド１１７（第一極コイル２１ｆの巻終り部）と第八コイルサイド１１８（第二極コイル２１ｓの巻終り部）とが極コイル間接続部２２２によって接続される。
The winding start portion of the
この場合においても、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。ただし、この場合、巻進行方向（矢印Ｗ１方向）および巻進行方向（矢印Ｗ２方向）は、いずれもスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向（図２７の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）のみを反転した方向）である。
Also in this case, each of the unit coils 1 constituting the
＜第４実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル群１３の数および第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル群１３の数が異なる。また、本実施形態は、第１実施形態と比べて、一対のコイル引出し部２２１が引出されるコイルサイド１１，１１が異なり、極コイル間接続部２２２が接続するコイルサイド１１，１１が異なる。つまり、本実施形態の回転電機１００は、第２実施形態および第３実施形態で既述の特徴構成を併せ持っている。以下、第２実施形態および第３実施形態の説明を参照しつつ、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Fourth embodiment>
This embodiment differs from the first embodiment in the number of
図３０は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図３１は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図３２は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図３０は、図３、図２４および図２７に対応し、図３１は、図４、図２５および図２８に対応し、図３２は、図８、図２６および図２９に対応している。図３０〜図３２は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 30 is a schematic diagram schematically showing a state in which one
本実施形態では、第一コイル引出し部２２１ｆは、第五コイルサイド１１５から引出されており、第二コイル引出し部２２１ｓは、第六コイルサイド１１６から引出されている。また、極コイル間接続部２２２は、第七コイルサイド１１７と第八コイルサイド１１８とを接続している。第五コイルサイド１１５〜第八コイルサイド１１８は、第３実施形態で既述のコイルサイド１１と同様である。
In the present embodiment, the first
図３０および図３１に示すように、本実施形態では、一対のコイル引出し部２２１は、最もスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配された所定のコイルサイド１１，１１（第五コイルサイド１１５および第六コイルサイド１１６）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かって引出されており、一対のコイル引出し部２２１を介して相コイル２３が構成されている。
As shown in FIGS. 30 and 31, in the present embodiment, the pair of coil lead-out
さらに、本実施形態では、第２実施形態と同様に、第一単位コイル群数は２であり、第二単位コイル群数は３である。つまり、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて少ない。このとき、図３１および図３２に示すように、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、７スロットピッチになっている。一方、第３実施形態では、第一単位コイル群数は３であり、第二単位コイル群数は２である。つまり、第一単位コイル群数は、第二単位コイル群数と比べて多い。このとき、図２８および図２９に示すように、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、８スロットピッチになっている。よって、本実施形態では、第３実施形態と比べて、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長が短くなり（この場合、１スロットピッチ分）、固定子コイル２をさらに小型化することができる。このように、第一単位コイル群数および第二単位コイル群数の大小と、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長との関係は、第１実施形態および第２実施形態の関係と異なっている。
Furthermore, in the present embodiment, the number of first unit coil groups is 2, and the number of second unit coil groups is 3, as in the second embodiment. That is, the first unit coil group number is smaller than the second unit coil group number. At this time, as shown in FIGS. 31 and 32, the connection length in the moving direction (arrow X direction) of the mover magnetic pole of the
なお、図３１に示すように、本実施形態においても、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。また、図３０および図３２に示すように、本実施形態においても、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 31, also in this embodiment, the
また、図２９および図３２に示すように、第３実施形態のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）の相配置は、本実施形態のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）の相配置と一致し、第３実施形態のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）の相配置は、本実施形態のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）の相配置と一致している。さらに、図２７および図３０に示すように、巻進行方向（矢印Ｗ１方向）および巻進行方向（矢印Ｗ２方向）は、第３実施形態で示す方向と同じ方向になっている。具体的には、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が反時計回り方向である。
Further, as shown in FIGS. 29 and 32, the phase arrangement on the slot opening side (arrow Y1 direction side) of the third embodiment is the same as the phase arrangement on the slot bottom side (arrow Y2 direction side) of this embodiment. In addition, the phase arrangement on the slot bottom side (arrow Y2 direction side) of the third embodiment matches the phase arrangement on the slot opening side (arrow Y1 direction side) of the present embodiment. Further, as shown in FIGS. 27 and 30, the winding traveling direction (arrow W1 direction) and the winding traveling direction (arrow W2 direction) are the same as the directions shown in the third embodiment. Specifically, in each of the unit coils 1 constituting the
＜第５実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、単位コイル１の巻方向が異なり、本実施形態の極対コイル２２および第１実施形態の極対コイル２２は、スロット中央面３２ｃを境界面にして、鏡面対称関係になっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Fifth Embodiment>
The present embodiment differs from the first embodiment in the winding direction of the
図３３は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図３４は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図３５は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図３３は、図３に対応し、図３４は、図４に対応し、図３５は、図８に対応している。図３３〜図３５は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 33 is a schematic view schematically showing a state in which one
本実施形態の極対コイル２２および第１実施形態の極対コイル２２は、スロット中央面３２ｃを境界面にして、鏡面対称関係になっている。スロット中央面３２ｃは、スロット３２をスロット深さ方向（矢印Ｙ方向）に、かつ、回転電機１００の軸方向（矢印Ｚ方向）に二等分する仮想の面であり、図１では、スロット中央面３２ｃは、スロット３２の中心線として示されている。
The
図３３に示す極対コイル２２は、スロット中央面３２ｃを境界面にして、図３に示す極対コイル２２を折り返した状態（鏡像）を示している。その結果、第一極コイル２１ｆは、紙面右側に配され、第二極コイル２１ｓは、紙面左側に配される。図３５に示すように、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）のうちの一の方向であって、相コイル２３の相順に逆行する方向は、紙面左側から紙面右側に向かう方向であり、第一方向（矢印Ｘ１方向）は、第１実施形態で既述の方向と反対方向になる。同様に、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）のうちの他の方向であって、相コイル２３の相順に順行する方向は、紙面右側から紙面左側に向かう方向であり、第二方向（矢印Ｘ２方向）は、第１実施形態で既述の方向と反対方向になる。
The
図３３に示すように、本実施形態においても、複数の単位コイル１の各々は、第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１が一のスロット３２のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配され、第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１が他のスロット３２のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるように、重巻の二層巻で巻装されている。
As shown in FIG. 33, also in the present embodiment, each of the plurality of unit coils 1 is configured such that the
また、図３４に示すように、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。さらに、図３３および図３５に示すように、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 34, the
また、図３３および図３４に示すように、第一コイル引出し部２２１ｆは、第一コイルサイド１１１から引出されており、第二コイル引出し部２２１ｓは、第二コイルサイド１１２から引出されている。さらに、極コイル間接続部２２２は、第三コイルサイド１１３と第四コイルサイド１１４とを接続している。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 33 and 34, the first
なお、図３３に示すように、本実施形態では、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向になっている。具体的には、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向である。
As shown in FIG. 33, in the present embodiment, each of the plurality of unit coils 1 has a winding direction in a clockwise direction when viewed in the winding traveling direction of the coil 10 (arrow W1 direction or arrow W2 direction). Yes. Specifically, in each of the unit coils 1 constituting the
なお、本実施形態では、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向であるので、各単位コイル１に流れる電流の位相が第１実施形態と同じであると、磁極配置（磁極の極性）が反転し、磁極配置の鏡面関係が維持できなくなる。そこで、本実施形態では、各単位コイル１に流す電流は、第１実施形態と比べて、電気角で１８０°位相をずらす必要がある。
In the present embodiment, each of the plurality of unit coils 1 flows through each
このように、本実施形態では、単位コイル１の巻方向の選択（時計回り方向または反時計回り方向）により、スロット中央面３２ｃを境界面にして、鏡面対称関係にある固定子コイル２を形成することができる。以上のことは、第２実施形態〜第４実施形態においても同様であり、単位コイル１の巻方向の選択（時計回り方向または反時計回り方向）により、各実施形態の固定子コイル２と鏡面対称関係にある固定子コイル２をそれぞれ形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the
＜第６実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、毎極毎相スロット数が異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Sixth Embodiment>
This embodiment differs from the first embodiment in the number of slots per phase per pole. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
図３６は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図３７は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図３８は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図３６は、図３に対応し、図３７は、図４に対応し、図３８は、図８に対応している。図３６〜図３８は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 36 is a schematic view schematically showing a state in which one
本実施形態の回転電機１００は、８極３６スロットの回転電機であり、毎極毎相スロット数が１．５である。そのため、図３６〜図３８に示すように、第一極コイル２１ｆは、隣接単位コイル群１４を有しているが、第二極コイル２１ｓは、隣接単位コイル群１４を有しない。
The rotating
本実施形態では、隣接単位コイル群１４を有する第一極コイル２１ｆにおいて、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。また、隣接単位コイル群１４を有しない第二極コイル２１ｓにおいても、単位コイル群１３を構成する単位コイル１の各コイルエンド１２は交差しないので、図３７に示すように、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成することができる。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
In the present embodiment, in the
以上のことは、第二極コイル２１ｓに隣接単位コイル群１４を有し、第一極コイル２１ｆに隣接単位コイル群１４を有しない実施形態についても同様である。このように、極対コイル２２は、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に隣接する２つの極コイル２１，２１のうちの少なくとも一方の極コイル２１に隣接単位コイル群１４を含んでいれば良い。
The same applies to the embodiment in which the adjacent
本実施形態では、回転電機１００は、毎極毎相スロット数が１．５であるので、単位コイル１の巻ピッチ（一対のコイルサイド１１，１１間のピッチ）は、毎極スロット数４．５より短い巻ピッチ（４スロットピッチ）に設定されている。また、図３７および図３８に示すように、単位コイル間接続部２１１の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、５スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチ（４スロットピッチ）と比べて、１スロットピッチ分、長い。さらに、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、４スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチと同じ長さになっている。
In the present embodiment, since the rotating
なお、毎極毎相スロット数は、２．５や１．５に限定されるものではなく、３．５以上であっても良い。つまり、固定子コイル２は、毎極毎相スロット数が整数でない分数スロット巻で巻装することができる。以上のことは、第２実施形態〜第５実施形態についても同様である。
The number of slots per phase per pole is not limited to 2.5 or 1.5, but may be 3.5 or more. That is, the
＜第７実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、毎極毎相スロット数が異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Seventh embodiment>
This embodiment differs from the first embodiment in the number of slots per phase per pole. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
図３９は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図４０は、スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）からスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図４１は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図３９は、図３に対応し、図４０は、図４に対応し、図４１は、図８に対応している。図３９〜図４１は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 39 is a schematic diagram schematically showing a state where one
本実施形態の回転電機１００は、８極４８スロットの回転電機であり、毎極毎相スロット数は２である。そのため、図３９および図４０に示すように、第一単位コイル群数および第二単位コイル群数は、同数（本実施形態では、それぞれ２つ）になっている。図４０に示すように、本実施形態においても、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。また、図３９および図４１に示すように、本実施形態においても、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
The rotating
本実施形態では、単位コイル１の巻ピッチ（一対のコイルサイド１１，１１間のピッチ）は、毎極スロット数６と同じ巻ピッチ（６スロットピッチ）に設定されている。また、図４０および図４１に示すように、単位コイル間接続部２１１の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、７スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチ（６スロットピッチ）と比べて、１スロットピッチ分、長い。さらに、極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、６スロットピッチであり、単位コイル１の巻ピッチと同じ長さになっている。
In the present embodiment, the winding pitch of the unit coil 1 (pitch between the pair of
なお、本実施形態では、第一単位コイル群数および第二単位コイル群数は、同数であるので、スロット中央面３２ｃを境界面にして、本実施形態の固定子コイル２と鏡面対称関係にある極対コイル２２の極コイル間接続部２２２の可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）の接続長は、６スロットピッチである。また、固定子コイル２は、第３実施形態と同様の方法で巻装することもできる。さらに、毎極毎相スロット数は、２に限定されるものではなく、３以上であっても良い。つまり、固定子コイル２は、毎極毎相スロット数が整数である整数スロット巻で巻装することができる。
In the present embodiment, since the number of the first unit coil groups and the number of the second unit coil groups are the same, the slot
＜第８実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態と比べて、可動子５が固定子３の外方に設けられている点で異なり、各単位コイル１のコイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視における巻方向が時計回り方向になっている点で異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Eighth Embodiment>
The present embodiment differs from the first embodiment in that the
図４２は、コイル引出し部２２１側軸方向（矢印Ｚ１方向）視において、１つの極対コイル２２がスロット３２に配設された状態を模式的に示す模式図である。図４３は、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）からスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に向かう方向から視た１つの極対コイル２２を模式的に示す模式図である。図４４は、スロット３２の相配置を模式的に示す模式図である。図４２は、図３に対応し、図４３は、図４に対応し、図４４は、図８に対応している。図４２〜図４４は、既述の図面と同様に図示されており、重複する説明を省略する。
FIG. 42 is a schematic view schematically showing a state in which one
ここで、図１に示す固定子３と可動子５との間の空隙に形成される仮想の面であって、可動子磁極の移動方向（矢印Ｘ方向）に延在する面を空隙面６ｇとする。図４２に示す極対コイル２２は、空隙面６ｇを境界面にして、図３に示す極対コイル２２を折り返した状態（鏡像）を示している。スロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）は、紙面上側であり、スロット底部側（矢印Ｙ２方向側）は、紙面下側である。なお、第一方向（矢印Ｘ１方向）および第二方向（矢印Ｘ２方向）は、第１実施形態で既述の方向と同じ方向である。
Here, an imaginary surface formed in the gap between the
本実施形態では、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向になっている。具体的には、第一極コイル２１ｆを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向）視において、巻方向が時計回り方向である。また、第二極コイル２１ｓを構成する単位コイル１の各々は、巻始めがスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）から始まり、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向である。
In the present embodiment, the winding direction of each of the plurality of unit coils 1 is clockwise when the winding direction of the coil 10 (in the arrow W1 direction or the arrow W2 direction) is viewed. Specifically, in each of the unit coils 1 constituting the
なお、本実施形態では、複数の単位コイル１の各々は、コイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視において、巻方向が時計回り方向であるので、各単位コイル１に流れる電流の位相が第１実施形態と同じであると、空隙面６ｇに発生する磁極配置（磁極の極性）が反転し、空隙面６ｇに発生する磁極配置の鏡面関係が維持できなくなる。そこで、本実施形態では、各単位コイル１に流す電流は、第１実施形態と比べて、電気角で１８０°位相をずらす必要がある。このように、本実施形態では、単位コイル１の巻方向の選択（時計回り方向または反時計回り方向）により、固定子３と可動子５との間の空隙面６ｇを境界面にして、鏡面対称関係にある固定子コイル２を形成することができる。
In the present embodiment, each of the plurality of unit coils 1 flows through each
図４２に示すように、本実施形態においても、複数の単位コイル１の各々は、第一方向（矢印Ｘ１方向）側のコイルサイド１１が一のスロット３２のスロット開口部側（矢印Ｙ１方向側）に配され、第二方向（矢印Ｘ２方向）側のコイルサイド１１が他のスロット３２のスロット底部側（矢印Ｙ２方向側）に配されるように、重巻の二層巻で巻装されている。
As shown in FIG. 42, also in this embodiment, each of the plurality of unit coils 1 has a
また、図４３に示すように、極対コイル２２は、一方向連続巻によって形成されている。さらに、図４２および図４４に示すように、単位コイル間接続部２１１は、隣接単位コイル群１４を構成する単位コイル１のコイルエンド１２に沿って配され、単位コイル間接続部２１１の長さは、当該単位コイル１のコイルエンド１２の長さと比べて長く設定されている。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 43, the
また、図４２および図４３に示すように、第一コイル引出し部２２１ｆは、第一コイルサイド１１１から引出されており、第二コイル引出し部２２１ｓは、第二コイルサイド１１２から引出されている。さらに、極コイル間接続部２２２は、第三コイルサイド１１３と第四コイルサイド１１４とを接続している。よって、本実施形態の回転電機１００は、第１実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIGS. 42 and 43, the first coil lead-out
このように、各単位コイル１のコイル１０の巻進行方向（矢印Ｗ１方向または矢印Ｗ２方向）視における巻方向が時計回り方向になっている点と、各単位コイル１に流す電流が、第１実施形態と比べて、電気角で１８０°位相がずれている点とを除いて、本実施形態の固定子コイル２は、第１実施形態の固定子コイル２と同様である。よって、固定子３の外方に可動子５が設けられている回転電機１００の固定子コイル２においても、第２実施形態〜第７実施形態で既述の特徴構成と同様の特徴構成を備えることができ、第２実施形態〜第７実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
As described above, the winding direction of the
＜その他＞
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施形態では、８極の回転電機を例に説明したが、極数およびスロット数は、実施形態で示す極数およびスロット数に限定されるものではない。また、回転電機は、固定子３および可動子５が同軸に配されるラジアル空隙型の円筒状回転電機に限定されるものではなく、固定子３および可動子５が直線上に配され、可動子５が固定子３に対して直線上に移動するリニア型回転電機に適用することもできる。さらに、本発明の固定子コイル２は、重巻の二層巻で巻装された種々の回転電機に用いることができ、例えば、車両の駆動用電動機、発電機、産業用の電動機、発電機などに用いることができる。
<Others>
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention. For example, in the embodiment described above, an eight-pole rotating electric machine has been described as an example, but the number of poles and the number of slots are not limited to the number of poles and the number of slots shown in the embodiment. The rotating electrical machine is not limited to a radial gap type cylindrical rotating electrical machine in which the
１：単位コイル、
１０：コイル、１１：コイルサイド、１２：コイルエンド、１３：単位コイル群、
１４：隣接単位コイル群、
２：固定子コイル、
２１：極コイル、２１ｆ：第一極コイル、２１ｓ：第二極コイル、
２１１：単位コイル間接続部、
２２：極対コイル、
２２１：コイル引出し部、
２２１ｆ：第一コイル引出し部、２２１ｓ：第二コイル引出し部、
２２２：極コイル間接続部、
２３：相コイル、
３：固定子、
３１：固定子鉄心、３２：スロット、
４：可動子磁極、
５：可動子、
Ｘ：可動子磁極の移動方向、Ｘ１：第一方向、Ｘ２：第二方向、
Ｙ：スロット深さ方向、Ｙ１：スロット開口部側、Ｙ２：スロット底部側、
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２：巻進行方向、
１００：回転電機。
1: Unit coil,
10: Coil, 11: Coil side, 12: Coil end, 13: Unit coil group,
14: Adjacent unit coil group,
2: Stator coil,
21: pole coil, 21f: first pole coil, 21s: second pole coil,
211: Connection between unit coils
22: pole pair coil,
221: coil drawing part,
221f: first coil lead portion, 221s: second coil lead portion,
222: Connection between pole coils
23: Phase coil,
3: Stator,
31: Stator core, 32: Slot,
4: Mover magnetic pole,
5: Mover,
X: moving direction of mover magnetic pole, X1: first direction, X2: second direction,
Y: slot depth direction, Y1: slot opening side, Y2: slot bottom side,
W, W1, W2: winding direction,
100: Rotating electric machine.
Claims (4)
前記固定子の内方または外方に設けられ前記固定子に対して移動可能に支持された少なくとも一対の可動子磁極を備える可動子と、
を具備し、
（ｉｉ）前記固定子コイルは、
（ａ）一対のスロットに配された１つ若しくは直列接続された複数の前記単位コイルである単位コイル群によって、又は、前記可動子磁極の移動方向に隣接する複数の前記単位コイル群が単位コイル間接続部によって直列接続された隣接単位コイル群によって、前記一対の可動子磁極のうちのいずれか一方の前記可動子磁極に対向する極コイルが構成され、
（ｂ）前記可動子磁極の移動方向に隣接する２つの前記極コイルのうちの少なくとも一方の前記極コイルに前記隣接単位コイル群を含み、直列接続された当該２つの前記極コイルによって、前記一対の可動子磁極に対向する極対コイルが構成され、
（ｃ）１つの前記極対コイルによって、又は、直列接続および並列接続のうちの少なくとも一方により接続された複数の前記極対コイルによって、相コイルが構成されており、
（ｉｉｉ）前記極コイルおよび前記極対コイルのうちの少なくとも前記極コイルは、前記コイルを同一方向に連続して巻進める一方向連続巻によって形成されており、
（ｉｖ）前記単位コイル間接続部は、前記隣接単位コイル群を構成する前記単位コイルの前記コイルエンドに沿って配され、前記単位コイル間接続部の長さは、当該単位コイルの前記コイルエンドの長さと比べて長く設定されている回転電機。 (I) A pair of coil ends integrally formed with a pair of coil sides inserted into a plurality of slots formed in the stator iron core and the pair of coil sides and respectively connecting the same side ends of the pair of coil sides. A stator including a stator coil in which a plurality of unit coils having the same winding direction and winding pitch are wound in a double-layered winding,
A mover comprising at least a pair of mover magnetic poles provided inside or outside the stator and supported movably with respect to the stator;
Comprising
(Ii) The stator coil is
(A) One unit coil group which is one unit coil arranged in a pair of slots or a plurality of unit coils connected in series, or a plurality of unit coil groups adjacent in the moving direction of the mover magnetic pole are unit coils. The adjacent unit coil group connected in series by the inter-connection portion constitutes a pole coil facing the mover magnetic pole of any one of the pair of mover magnetic poles,
(B) At least one of the two pole coils adjacent in the moving direction of the mover magnetic pole includes the adjacent unit coil group in the pole coil group, and the pair of pole coils are connected in series. A pole pair coil that is opposed to the mover magnetic pole of
(C) A phase coil is constituted by one pole pair coil or a plurality of the pole pair coils connected by at least one of series connection and parallel connection,
(Iii) At least the pole coil of the pole coil and the pole pair coil is formed by one-way continuous winding for continuously winding the coil in the same direction;
(Iv) The inter-unit coil connecting portion is disposed along the coil end of the unit coil constituting the adjacent unit coil group, and the length of the inter-unit coil connecting portion is set to the coil end of the unit coil. Rotating electric machine that is set longer than the length of.
前記複数の単位コイルの各々は、前記第一方向側の前記コイルサイドが一のスロットのスロット開口部側に配され、前記第二方向側の前記コイルサイドが前記一のスロットから前記可動子磁極の移動方向に前記巻ピッチ分、離間した他のスロットのスロット底部側に配されるように、重巻の二層巻で巻装されており、
（ｖｉ）前記極対コイルを構成する２つの前記極コイルのうちの一方であって前記第一方向側の前記極コイルを第一極コイルとし、前記極対コイルを構成する２つの前記極コイルのうちの他方であって前記第二方向側の前記極コイルを第二極コイルとするとき、
前記極対コイルは、前記第一極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第一方向側の前記単位コイルの前記第二方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット底部側に配された前記コイルサイドから引出される第一コイル引出し部と、
前記第二極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第一方向側の前記単位コイルの前記第二方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット底部側に配された前記コイルサイドから引出される第二コイル引出し部と、
からなる一対のコイル引出し部を備え、前記一対のコイル引出し部を介して前記相コイルが構成されており、
（ｖｉｉ）前記極対コイルは、前記可動子磁極の移動方向に隣接する２つの前記極コイルを直列接続する極コイル間接続部を備え、
前記極コイル間接続部は、前記第一極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第二方向側の前記単位コイルの前記第一方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット開口部側に配された前記コイルサイドと、
前記第二極コイルを構成する前記単位コイルのうちの最も前記第二方向側の前記単位コイルの前記第一方向側の前記コイルサイドであって最も前記スロット開口部側に配された前記コイルサイドと、
を接続する請求項１に記載の回転電機。 (V) One direction of the moving direction of the mover magnetic pole and the direction reverse to the phase order of the phase coil is a first direction, and the other direction of the moving direction of the mover magnetic pole is When the second direction is the direction forward in phase order of the phase coil,
In each of the plurality of unit coils, the coil side on the first direction side is disposed on the slot opening side of one slot, and the coil side on the second direction side extends from the one slot to the mover magnetic pole. Is wound in two layers of multiple windings so as to be arranged on the slot bottom side of other slots spaced apart by the winding pitch in the moving direction of
(Vi) One of the two pole coils constituting the pole pair coil, the pole coil on the first direction side being a first pole coil, and the two pole coils constituting the pole pair coil When the pole coil on the second direction side is the second pole coil,
The pole pair coil is arranged on the coil side on the second direction side of the unit coil closest to the first direction among the unit coils constituting the first pole coil and on the bottom side of the slot. A first coil drawing portion drawn from the coil side,
Of the unit coils constituting the second pole coil, the coil side on the second direction side of the unit coil closest to the first direction side, and the coil side disposed closest to the slot bottom side. A second coil lead portion to be drawn;
A pair of coil lead portions, and the phase coil is configured through the pair of coil lead portions.
(Vii) The pole pair coil includes an inter-pole coil connection part that connects two pole coils adjacent in the moving direction of the mover magnetic pole in series,
The interpolar coil connection portion is the coil side on the first direction side of the unit coil closest to the second direction among the unit coils constituting the first pole coil, and is the slot opening most The coil side arranged on the side;
The coil side that is the coil side on the first direction side of the unit coil that is closest to the second direction among the unit coils that constitute the second pole coil, and that is disposed closest to the slot opening. When,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein
前記第一極コイルを構成する前記単位コイル群の数である第一単位コイル群数は、前記第二極コイルを構成する前記単位コイル群の数である第二単位コイル群数と比べて多い請求項２に記載の回転電機。 The stator coil is formed of a fractional slot winding in which the number of slots per phase per pole is not an integer,
The number of first unit coil groups, which is the number of unit coil groups constituting the first pole coil, is larger than the number of second unit coil groups, which is the number of unit coil groups constituting the second pole coil. The rotating electrical machine according to claim 2.
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