WO2013145977A1

WO2013145977A1 - 回転電機

Info

Publication number: WO2013145977A1
Application number: PCT/JP2013/054468
Authority: WO
Inventors: 松岡慶久; 柴田匠; 梓沢慶介
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-10-03
Also published as: US20150028714A1; DE112013001755T5; CN104247221A; JPWO2013145977A1

Abstract

　回転電機（１０）を構成するステータ（１２）には、Ｕ相コイル（３４）、Ｖ相コイル（３６）、Ｗ相コイル（３８）からなる導電体（２６）が複数のスロット（２４）に配置される。これらのＵ相コイル（３４）、Ｖ相コイル（３６）、Ｗ相コイル（３８）は、ステータコア（２０）の一端面（２０ａ）側に渡り部（４４、５２）を有した波巻部（４６、５４）と、該波巻部（４６、５４）に隣接し、前記ステータコア（２０）の一端面（２０ａ）及び他端面（２０ｂ）を周回するように形成された重ね巻部（４８、５６）とを備え、前記波巻部（４６、５４）と前記重ね巻部（４８、５６）とが前記導電体（２６）の巻き方向に沿って交互となるように配置される。

Description

回転電機

　本発明は、ステータのスロットに収納され回転磁界を発生させるコイルを有し、電動機又は発電機として動作する回転電機に関する。

　従来から、円環状に形成されたステータと、該ステータの中心部に回転自在に挿入されるロータとを有し、前記ステータのスロットに巻回された複数のコイルによって回転磁界を発生させ、前記ロータを回転させる回転電機が知られている。

　このようなコイルを複数のスロットに対して巻回する方法として、一般的に波巻きが知られており、この波巻きは、ステータにおける一方の端部と他方の端部とを交互に渡るように巻回するものである。また、上述した波巻きにおいて、異相のコイルを同一のスロットに対して配置する２層巻きが知られている。この２層巻きは、例えば、特開２００５－１１０４３１号公報に開示されるように、同一のスロットに複数のコイルを配置する際に、異なる相のコイルを配置するものであり、これにより磁界を滑らか且つ安定的に発生させることができる。

　近年、回転電機のさらなる小型化を図りたいという要請があり、例えば、軸方向に小型化を図る方策としては、一方のスロットから他方のスロットへと渡るコイルの渡り部を短くすることで、ステータに対するコイルの渡り高さを低減することが考えられる。

　しかしながら、上述した２層巻きの採用された回転電機において、渡り部の長さを短縮しようとした場合には、２つのスロットに配置されるコイルのピッチを短くする必要があるが、前記ピッチを短くした場合、ステータの内部に配置されるロータの磁極のピッチに対して前記コイルのピッチがずれてしまい、前記回転電機を円滑に駆動させることが困難となる。

　本発明の一般的な目的は、コイルの渡り高さを抑制することにより、軸方向に小型化を図ることができ、しかも、円滑且つ安定的に駆動させることが可能な回転電機を提供することにある。

　本発明は、コアのスロット内にコイルを備える回転電機であって、
　前記コイルは、前記スロットに対して第１のスロットピッチで巻線される波巻部と、
　前記波巻部に隣接し、第２のスロットピッチで巻線される重ね巻部と、
　を備え、
　前記波巻部と前記重ね巻部とが、第１及び第２のスロットピッチ方向に交互に配置されると共に、前記スロットにおける少なくとも一部のスロットには、異なる相の巻線同士が配置されることを特徴とする。

　本発明によれば、コイルにおいて、コアのスロットに対して第１のスロットピッチで巻線される波巻部と、該波巻部に隣接して第２のスロットピッチで巻線される重ね巻部とを備え、前記波巻部と前記重ね巻部とを、前記スロットの第１及び第２のスロットピッチ方向に沿って交互に配置し、前記スロットにおける少なくとも一部のスロットに、異なる相の巻線同士を配置して２層巻きとする。これにより、従来技術に係る２層巻きと比較し、前記コイルのピッチ方向（巻き方向）の距離を短縮することができ、しかも、前記コイルのピッチとコアに対して回転する回転体の磁極ピッチとの間にずれが生じることを防止できる。その結果、コアの端部におけるコイルの渡り高さを抑制でき、それに伴って、回転電機の軸方向への小型化を図ることができると共に、円滑且つ安定的に駆動させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る回転電機において、ステータから導電体を取り外した状態を示す斜視図である。図１の回転電機を構成する導電体の回路図である。図２のステータのスロットに対する導電体のＵ相コイル、Ｖ相コイルの配置を示す模式断面図である。図３の導電体が各スロットに配置された状態を示すステータの一部省略平面図である。変形例に係る導電体のＵ相コイルの第１及び第２コイルの配置を示す模式断面図である。

　この回転電機１０は、例えば、３相交流ブラシレス式モータであり、図１に示されるように円環状のステータ１２を有する。このステータ１２の内部には、図示しないロータが回転自在に挿通され、回転電機１０は、図２に示されるＵ相端子１４、Ｖ相端子１６及びＷ相端子１８それぞれを介して図示しない電力源から供給される電力に基づき前記ロータが回転駆動する。

　このステータ１２は、円環状のステータコア（コア）２０と、前記ステータコア２０から内径側に突出して形成されたティース２２と、前記ティース２２に対して外周側に設けられたスロット２４に装着される複数の導電体（コイル）２６とから構成される。

　スロット２４は、互いに等間隔離間するようにステータコア２０に複数形成され、前記ステータコア２０の軸方向（矢印Ａ方向）に沿った一端面２０ａ及び他端面２０ｂまで貫通するように形成される。なお、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂは、互いに略平行となるように形成される。

　導電体２６は、例えば、断面長方形状の平角導板が折曲された略Ｕ字状の分割導体２８からなり、この分割導体２８は、一対の直線部３０ａ、３０ｂと、該直線部３０ａ、３０ｂの一端部同士を接続する頂部３２とから構成される。そして、分割導体２８は、同一の相（例えば、Ｕ相同士、Ｖ相同士、Ｗ相同士）となるように、Ｕ相端子１４、Ｖ相端子１６及びＷ相端子１８のいずれかにそれぞれ接続される。すなわち、分割導体２８は、直線部３０ａ、３０ｂの先端が開口したオープン形状であり、該直線部３０ａ、３０ｂの基端が、頂部３２が接続されて閉じたクローズ形状となる。

　また、導電体２６は、図２に示されるように、３相のＵ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８を構成し、前記Ｕ相端子１４に接続されるＵ相コイル３４は、該Ｕ相端子１４の接続される一端部から他端部に向かって第１及び第２コイルＵ１、Ｕ２が直列に接続され、前記Ｖ相端子１６に接続されるＶ相コイル３６は、該Ｖ相端子１６の接続される一端部から他端部に向かって第１及び第２コイルＶ１、Ｖ２が直列に接続され、さらに、前記Ｗ相端子１８に接続されるＷ相コイル３８は、該Ｗ相端子１８の接続される一端部から他端部に向かって第１及び第２コイルＷ１、Ｗ２が直列に接続されている。

　一方、Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８の他端部は、それぞれ同一の中性点４０に接続される。すなわち、導電体２６は、Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８が互いにＹ字結線されて形成される。

　そして、Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８は、電力の供給されるＵ相端子１４、Ｖ相端子１６、Ｗ相端子１８側に配置される第１コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の電圧が高く、中性点４０側となる第２コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の電圧が相対的に小さくなる。

　なお、上述した導電体２６には、分割導体２８を用いる代わりにコイル等の巻線を用いるようにしてもよい。

　次に、ステータ１２の各スロットに対する導電体２６の配置について、図３を参照しながら説明する。ここでは、導電体２６を構成する３相のコイルの中で、Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６の配置について説明し、Ｗ相コイル３８の配置についての説明は省略する。また、図３は、ステータ１２の軸方向（矢印Ａ方向）と直交する断面を直線状に展開した模式図であり、図の左側から右側（矢印Ｂ方向）に向かって複数のスロット２４が並列に配置され、巻き方向となる前記右側に向かって順に導電体２６が巻線される場合について説明する。

　なお、図中下部に示された上方向、下方向への矢印は、図示しないロータにおける磁極４２ａ～４２ｄの位置及び向きを示すと共に、Ｕ相コイル３４を破線、Ｖ相コイル３６を実線で示している。

　先ず、図３に示されるように、Ｕ相コイル３４（図３中、破線）を、ステータコア２０の他端面２０ｂ側から第１スロット２４ａへと挿入し、該ステータコア２０の一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記一端面２０ａに沿って前記第１スロット２４ａに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した５つのスロット２４を飛び越して第３スロット２４ｃへと挿入し、前記他端面２０ｂ側へと挿通させる。すなわち、Ｕ相コイル３４は、第１及び第３スロット２４ａ、２４ｃに挿入され、且つ、ステータコア２０の一端面２０ａ側を渡る渡り部４４を含めた略Ｕ字状の波巻部４６を構成する。

　次に、Ｕ相コイル３４を、第３スロット２４ｃに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した６つのスロット２４を飛び越して第６スロット２４ｆに挿入して一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記巻き方向（矢印Ｂ方向）とは反対方向（矢印Ｃ方向）に５つのスロット２４を飛び越して第４スロット２４ｄへと挿入する。

　そして、Ｕ相コイル３４を、第４スロット２４ｄの他端面２０ｂ側から再び巻き方向（矢印Ｂ方向）に６つのスロット２４を飛び越して第６スロット２４ｆに隣接した第７スロット２４ｇへと挿入する。すなわち、Ｕ相コイル３４は、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを覆うように１周だけ周回して巻線される重ね巻部４８を構成する。この重ね巻部４８には、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂ側に一組の渡り部５０ａ、５０ｂがそれぞれ形成される。

　また、第７スロット２４ｇに挿入されたＵ相コイル３４は、ステータコア２０の一端面２０ａ側で巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って再び５つのスロット２４を飛び越して第９スロット２４ｉに挿入され、他端面２０ｂまで挿通した後、巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接する６つのスロット２４を飛び越して図示しないスロットに挿入される。

　このように、Ｕ相コイル３４は、ステータコア２０の一端面２０ａ側において隣接する５つのスロット２４の間に渡って巻線される波巻部４６と、該波巻部４６に隣接し、前記ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを周回するように巻線され、且つ、隣接する波巻部４６のスロット２４に対して一端面２０ａ側で５つのスロット２４の間を渡り、他端面２０ｂ側で６つのスロット２４を渡る重ね巻部４８とが、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互となるように配置されている。

　換言すれば、Ｕ相コイル３４は、その波巻部４６がステータコア２０において巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿った５スロットピッチで巻線され、重ね巻部４８が、前記ステータコア２０の一端面２０ａ側で５スロットピッチ、一方、他端面２０ｂ側では６スロットピッチで巻線されている。

　一方、Ｖ相コイル３６（図３中、実線）は、Ｕ相コイル３４の配置された第１スロット２４ａに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した第２スロット２４ｂにステータコア２０の他端面２０ｂ側から挿入され、該ステータコア２０の一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記一端面２０ａに沿って前記第２スロット２４ｂに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した５つのスロット２４を飛び越して第４スロット２４ｄへと挿入し、前記他端面２０ｂ側へと挿通させる。

　すなわち、Ｖ相コイル３６は、第２及び第４スロット２４ｂ、２４ｄに挿入され、且つ、ステータコア２０の一端面２０ａ側を渡る渡り部５２を含めた略Ｕ字状の波巻部５４を構成する。

　次に、Ｖ相コイル３６を、第４スロット２４ｄに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って隣接した６つのスロット２４を飛び越して第７スロット２４ｇに挿入して一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記巻き方向（矢印Ｂ方向）とは反対方向（矢印Ｃ方向）に５つのスロット２４を飛び越させ第５スロット２４ｅへと挿入する。そして、Ｖ相コイル３６を、第５スロット２４ｅの他端面２０ｂ側から再び巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って６つのスロット２４を飛び越させ第８スロット２４ｈへと挿入する。

　すなわち、Ｖ相コイル３６は、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを覆うように１周だけ周回して巻線される重ね巻部５６となる。この重ね巻部５６は、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂ側のそれぞれに渡り部５８ａ、５８ｂが形成される。

　また、第８スロット２４ｈに挿入されたＶ相コイル３６は、ステータコア２０の一端面２０ａ側で巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って再び５つのスロット２４を飛び越して第１０スロット２４ｊに挿入され、他端面２０ｂまで挿通した後、巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接する６つのスロット２４を飛び越して再び図示しないスロットへと挿入される。

　このように、Ｖ相コイル３６は、ステータコア２０の一端面２０ａ側において隣接する５つのスロット２４の間に渡って巻線される波巻部５４と、該波巻部５４に隣接し、前記ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを周回するように巻線され、且つ、隣接する波巻部５４のスロット２４に対して一端面２０ａ側で５つのスロット２４の間を渡り、他端面２０ｂ側で６つのスロット２４を渡る重ね巻部５６とが、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互となるように配置されている。

　換言すれば、Ｖ相コイル３６は、波巻部５４がステータコア２０において巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿った５スロットピッチで巻線され、重ね巻部５６が、前記ステータコア２０の一端面２０ａ側で５スロットピッチ、一方、他端面２０ｂ側では６スロットピッチで巻線されている。

　また、第４スロット２４ｄ、第７スロット２４ｇでは、異なる相であるＵ相コイル３４とＶ相コイル３６とが同一スロット内に配置されるため２層巻きとなる。

　なお、Ｗ相コイル３８についても、例えば、第２スロット２４ｂに隣接したスロットに挿入され、Ｕ相コイル３４及びＶ相コイル３６と同様に、波巻部、重ね巻部、波巻部と、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互に形成される。

　また、上述した説明では、波巻部４６、５４においてステータコア２０の一端面２０ａ側に渡り部４４、５２が形成される構成について説明したが、これに限定されるものではなく、前記ステータコア２０の他端面２０ｂ側に渡り部が形成される構成としてもよい。

　さらに、上述した説明では、Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６の配置について、導電体２６としてコイルが用いられる場合について説明しているが、前記コイルの代わりに前記導電体２６として分割導体２８が用いられる場合には、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂにおける渡り部４４、５０ａ、５２、５８ａが、分割導体２８の頂部３２となるように配置すると共に、各スロット２４に挿通される部位が、直線部３０ａ、３０ｂとなるように構成し、隣接して配置される各分割導体２８の端部同士を電気的に接続するようにすればよい。

　なお、上述したステータ１２における導電体２６の巻き方向（矢印Ｂ方向）は、スロット２４のピッチ方向と同一方向である。

　また、図４に示されるように、ステータ１２における第１、第４、第７、第１０スロット２４ａ、２４ｄ、２４ｇ、２４ｊにおいて、異相となるＵ相コイル３４、Ｖ相コイル３６とが同一スロットに配置されており、この場合、例えば、前記Ｕ相コイル３４及びＶ相コイル３６において中性点４０側に配置された第２コイルＵ２、Ｖ２同士がそれぞれ配置され、スロット２４内において前記第２コイルＶ２が、第２コイルＵ２に対して外周側となるように配置されている。

　一方、第３、第６及び第９スロット２４ｃ、２４ｆ、２４ｉには、Ｕ相コイル３４のみが配置されており、この場合、前記Ｕ相コイル３４においてＵ相端子１４側に配置された第１コイルＵ１のみが配置される。また、第２、第５、第８及び第１１スロット２４ｂ、２４ｅ、２４ｈ、２４ｋには、Ｖ相コイル３６のみが配置されており、この場合、前記Ｖ相コイル３６においてＶ相端子１６側に配置された第１コイルＶ１のみが配置される。

　以上のように、本実施の形態では、ステータコア２０に形成された複数のスロット２４に対して導電体２６を装着する際、異なる相であるＵ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８を、互いに隣接した別のスロット２４に挿入して巻線し始めると共に、前記ステータコア２０の一端面２０ａ側のみに渡り部４４、５２を有した波巻部４６、５４と、該ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを周回させることでそれぞれ一組の渡り部５０ａ、５０ｂ、５８ａ、５８ｂが形成された重ね巻部４８、５６とを、前記ステータコア２０の周方向、すなわち、前記Ｕ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８の巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互となるように形成している。

　これにより、ステータコア２０の一端面２０ａ側において、導電体２６のピッチ（巻き方向に沿った距離）が他端面２０ｂ側に対して短くなるように巻線することができる。そのため、導電体２６の巻き方向（矢印Ｂ方向）に対して正方向、逆方向と交互に巻かれ、それに伴って、前記導電体２６のピッチとロータに設けられた磁極４２ａ～４２ｄのピッチとの間にずれが生じることが防止される。

　すなわち、従来技術に係る２層巻き構造の回転電機と比較し、導電体２６の巻線ピッチを短縮させた場合でも、磁極４２ａ～４２ｄのピッチとずれてしまうことが防止され、回転電機１０を安定的に駆動させて所望の出力を得ることができる。

　また、導電体２６のピッチを短縮することで、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂ側における渡り部４４、５０ａ、５０ｂ、５２、５８ａ、５８ｂの高さＨ（図３参照）を抑えることができるため、前記ステータコア２０を含む回転電機１０の軸方向（矢印Ａ方向）寸法を抑制し、小型化を図ることが可能となる。

　さらに、ステータコア２０における第４、第７及び第１０スロット２４ｄ、２４ｇ、２４ｊのように、同一のスロットに対して異相となるＵ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８のいずれか２つが配置される際には、図２において中性点４０側に配置され電圧の低い第２コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２同士を隣接するように配置するとよい。これにより、異相のコイル間に設けられる絶縁材の絶縁補償レベルを抑制することができる。

　さらにまた、導電体２６として分割導体２８を用いることにより、そのオープン側となる直線部３０ａ、３０ｂを各スロット２４へと挿入することで簡単にステータ１２に対して組み付けることができ、しかも、頂部３２をそのまま渡り部４４、５０ａ、５２、５８ａとして構成することができるため、前記導電体２６の組付性を向上させることができる。

　また、導電体２６は、上述したように異相となるＵ相コイル３４とＶ相コイル３６とが、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って隣接するスロット２４の１スロット分だけオフセットして巻回され配置される場合に限定されるものではない。例えば、図５に示されるステータ１００のように、同相であるＵ相コイル３４の第１コイルＵ１の内側に第２コイルＵ２を配置するようにしてもよい。なお、図５においては、第１コイルＵ１を実線、第２コイルＵ２を破線として図示している。

　このステータコア２０では、先ず、第１コイルＵ１（図５中、実線）が、第１スロット２４ａに挿入されステータコア２０の他端面２０ｂから一端面２０ａ側へと挿通された後、前記一端面２０ａに沿って前記第１スロット２４ａに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って隣接した６つのスロット２４を飛び越して第４スロット２４ｄへと挿入し、前記他端面２０ｂ側へと挿通させる。

　すなわち、第１コイルＵ１は、第１及び第４スロット２４ａ、２４ｄに挿入され、且つ、ステータコア２０の一端面２０ａ側を渡る渡り部１０２を含めた第１波巻部１０４を構成している。

　この第１コイルＵ１は、他端面２０ｂ側において第４スロット２４ｄに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って隣接した６つのスロット２４を飛び越して第７スロット２４ｇに挿入され一端面２０ａ側まで挿通した後、前記巻き方向（矢印Ｂ方向）とは反対方向（矢印Ｃ方向）に６つのスロット２４を飛び越させ第４スロット２４ｄへ挿入する。

　そして、第１コイルＵ１を、第４スロット２４ｄの他端面２０ｂ側から再び巻き方向（矢印Ｂ方向）に６つのスロット２４を飛び越して第７スロット２４ｇへと挿入される。すなわち、第１コイルＵ１は、ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを覆うように１周だけ周回して巻線される第１重ね巻部１０６を構成する。

　また、第７スロット２４ｇに挿入された第１コイルＵ１は、ステータコア２０の一端面２０ａ側で巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って再び６つのスロット２４を飛び越して第１０スロット２４ｊに挿入され、他端面２０ｂまで挿通されることで、再び第１波巻部１０４を構成した後、巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接する６つのスロット２４を飛び越して図示しないスロットへと挿入され、再び第１重ね巻部１０６を構成する。

　このように、第１コイルＵ１は、ステータコア２０の一端面２０ａ側において隣接する６つのスロット２４の間に渡って巻線される第１波巻部１０４と、該第１波巻部１０４に隣接し前記ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを周回するように巻線され、且つ、隣接する第１波巻部１０４のスロットに対して一端面２０ａ側で６つのスロット２４の間を渡り、他端面２０ｂ側で６つのスロット２４を渡る第１重ね巻部１０６とが、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互となるように配置されている。この第１重ね巻部１０６は、一組の渡り部１０８ａ、１０８ｂを有している。

　すなわち、第１コイルＵ１は、ステータコア２０において巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿った６スロットピッチで巻線されている。

　一方、第２コイルＵ２は、第１コイルＵ１の配置された第１スロット２４ａに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した第２スロット２４ｂにステータ１００の他端面２０ｂ側から挿入され、該ステータ１００の一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記一端面２０ａに沿って前記第２スロット２４ｂに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接した４つのスロット２４を飛び越して第３スロット２４ｃへと挿入し、前記他端面２０ｂ側へと挿通させる。すなわち、第２コイルＵ２は、第２及び第３スロット２４ｂ、２４ｃに挿入され、且つ、ステータ１００の一端面２０ａ側を渡る渡り部１１０を含めた第２波巻部１１２を構成し、前記第２波巻部１１２は、６スロットピッチで形成された第１波巻部１０４に対してスロットピッチが小さい４スロットピッチで形成される。

　換言すれば、第２波巻部１１２は、第１波巻部１０４の内側となるように配置される。

　次に、第２コイルＵ２を、第３スロット２４ｃに対して巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って隣接した６つのスロット２４を飛び越して第６スロット２４ｆに挿入して一端面２０ａ側まで挿通させた後、前記巻き方向（矢印Ｂ方向）とは反対方向（矢印Ｃ方向）に４つのスロット２４を飛び越させ第５スロット２４ｅへと挿入する。そして、第２コイルＵ２を、第５スロット２４ｅの他端面２０ｂ側から再び巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って再び６つのスロット２４を飛び越して第８スロット２４ｈへと挿入される。すなわち、第２コイルＵ２は、ステータ１００の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを覆うように１周だけ周回して巻線される第２重ね巻部１１４を構成する。

　第２重ね巻部１１４は、６スロットピッチで形成された第１重ね巻部１０６に対してスロットピッチの小さい４スロットピッチで形成され、一組の渡り部１１６ａ、１１６ｂを有し、前記第１重ね巻部１０６の内部となるように配置される。

　また、第８スロット２４ｈに挿入された第２コイルＵ２は、ステータコア２０の一端面２０ａ側で巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って再び４つのスロット２４を飛び越して第９スロット２４ｉに挿入され、他端面２０ｂまで挿通することで、再び第２波巻部１１２を構成した後、巻き方向（矢印Ｂ方向）に隣接する６つのスロット２４を飛び越して図示しないスロットへと挿入され、再び第２重ね巻部１１４を構成する。

　このように、第２コイルＵ２は、ステータコア２０の一端面２０ａ側において隣接する４つのスロット２４の間に渡って巻線される第２波巻部１１２と、該第２波巻部１１２に隣接し、前記ステータコア２０の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを周回するように巻線され、且つ、隣接する第２波巻部１１２のスロット２４に対して一端面２０ａ側で４つのスロット２４の間を渡り、他端面２０ｂ側で６つのスロット２４を渡る第２重ね巻部１１４とが、巻き方向（矢印Ｂ方向）に沿って交互となるように配置されている。

　また、第４、第７及び第１０スロット２４ｄ、２４ｇ、２４ｊでは、電圧の高い第１コイルＵ１同士が配置されているが、同一の相であるため絶縁材を設ける必要がなく、一方、第２、第３、第５、第６、第８、第９及び第１１スロット２４ｂ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｋのように、第２コイルＵ２のみが配置されているスロットに対しては、異なる相の第２コイルＶ２、Ｗ２が配置される２層巻きとしている。この際、同一スロット内に異相となる第２コイルＵ２同士が配置されても、該第２コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２は、第１コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１と比較して電圧が低いため、一方の相の第２コイルＵ２と他方の相の第２コイルＶ２、Ｗ２との間に設けられる絶縁材の絶縁補償レベルを抑制することが可能となる。

　なお、上述した説明では、３相のうちのＵ相コイル３４を配置する場合について説明したが、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８を配置する場合にも同様であるため、その詳細な説明は省略する。

　この変形例に係るステータ１００では、同一の相であるＵ相コイル３４、Ｖ相コイル３６、Ｗ相コイル３８における第１コイルＵ１（Ｖ１、Ｗ１）の内側に第２コイルＵ２（Ｖ２、Ｗ２）を近接させ配置することができるため、上述した本実施の形態に係る回転電機１０と比較し、ステータ１００の一端面２０ａ側における導電体２６の渡り高さＨ（図５参照）をさらに抑えることが可能となり、前記ステータ１００を含む回転電機１０の軸方向寸法を抑制し、さらなる小型化を図ることが可能となる。

　なお、本発明に係る回転電機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims

　コア（２０）のスロット（２４、２４ａ～２４ｋ）内にコイル（２６）を備える回転電機（１０）であって、
　前記コイル（２６）は、前記スロット（２４、２４ａ～２４ｋ）に対して第１のスロットピッチで巻線される波巻部（４６、５４、１０４、１１２）と、
　前記波巻部（４６、５４、１０４、１１２）に隣接し、第２のスロットピッチで巻線される重ね巻部（４８、５６、１０６、１１４）と、
　を備え、
　前記波巻部（４６、５４、１０４、１１２）と前記重ね巻部（４８、５６、１０６、１１４）とが、第１及び第２のスロットピッチ方向に交互に配置されると共に、前記スロット（２４、２４ａ～２４ｋ）における少なくとも一部のスロット（２４ｄ、２４ｇ、２４ｊ）には、異なる相の巻線同士が配置されることを特徴とする回転電機。
　請求項１記載の回転電機において、
　前記コイル（２６）は、同一の相の巻線が隣接する複数のスロットに分散して配置されると共に、前記スロット（２４、２４ａ～２４ｋ）の少なくとも一部のスロット（２４ｂ、２４ｅ、２４ｈ、２４ｋ）内には、前記同一の相の巻線同士が配置されることを特徴とする回転電機。
　請求項２記載の回転電機において、
　前記コア（２０）における一方の渡り部には、第３のスロットピッチで構成される第１エンド部（１０２）と、
　前記第３のスロットピッチよりも小さなピッチで構成され、且つ、前記第３のスロットピッチ内に設けられる第２エンド部（１１０）と、
　を備え、
　前記第１及び第２エンド部（１０２、１１０）は、各相毎に構成されることを特徴とする回転電機。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の回転電機において、
　前記コイル（２６）は、Ｕ字状に形成された分割導体（２８）であり、前記コア（２０）における一方の渡り側（２０ａ）をクローズ形状とし、他方の渡り側（２０ｂ）をオープン形状とすることを特徴とする回転電機。
　請求項１記載の回転電機において、
　各相の巻線は、一端部が端子に接続され、他端部が同一の中性点に接続されたＹ字結線であり、前記異なる相の巻線はそれぞれ各相の端子側に接続されるものであることを特徴とする回転電機。
　請求項２記載の回転電機において、
　各相の巻線は、一端部が端子に接続され、他端部が同一の中性点に接続されたＹ字結線であり、前記同一の相の巻線は各相の端子側より中性点側に接続されるものであることを特徴とする回転電機。