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WO2013179477A1 - 回転電機、回転電機用ステータおよび車両 - Google Patents

回転電機、回転電機用ステータおよび車両 Download PDF

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Publication number
WO2013179477A1
WO2013179477A1 PCT/JP2012/064275 JP2012064275W WO2013179477A1 WO 2013179477 A1 WO2013179477 A1 WO 2013179477A1 JP 2012064275 W JP2012064275 W JP 2012064275W WO 2013179477 A1 WO2013179477 A1 WO 2013179477A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
stator core
axial
axial direction
phase coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/064275
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健治 友原
前村　明彦
岳司 井上
憲正 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp, Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to PCT/JP2012/064275 priority Critical patent/WO2013179477A1/ja
Priority to JP2014518200A priority patent/JP5915736B2/ja
Priority to CN201280073475.2A priority patent/CN104380574B/zh
Publication of WO2013179477A1 publication Critical patent/WO2013179477A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/20—Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the cores or machines; Applying fastening means on winding heads
    • H02K15/24—Shaping or compacting winding heads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine, a stator for a rotating electrical machine, and a vehicle, and more particularly, to a rotating electrical machine including a coil mounted by concentric winding, a stator for a rotating electrical machine, and a vehicle.
  • a rotating electric machine including a coil mounted by concentric winding is known.
  • Such a rotating electrical machine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-246342.
  • the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-246342 discloses a rotating electric machine including a rotor disposed on the inner peripheral side of a stator and a stator including a plurality of coils.
  • the stator is formed so that both of the coil ends protrude in the axial direction of the stator and the substantially rectangular first coil and both of the coil ends protrude outward in the radial direction of the stator. And a second coil.
  • the first coil is formed so as to protrude in the axial direction
  • the second coil has both coil ends on the outer side in the radial direction of the stator. Since it is formed so as to protrude, even if the first coil and the second coil are inserted into the slot from the coil end side along the axial direction, the coil end collides with the stator core and the coil end cannot be inserted. There is an inconvenience. For this reason, in the rotating electrical machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • the coil needs to be inserted from the inner side to the outer side in the radial direction of the stator core, and the work space for the coil insertion work is surrounded by the inner peripheral surface of the stator core.
  • workability is deteriorated because it is limited to a limited area.
  • it has been desired to suppress breakage (short circuit) of the coil due to the collision of the coils during the operation of inserting the coil into the slot.
  • breakage of the coil it is conceivable to divide the stator core and insert the coil.
  • the motor characteristics may be deteriorated due to the division of the stator core.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is that the coil is damaged when the coil is inserted into the slot, and the protruding height of the coil end is large.
  • An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine, a stator for a rotating electrical machine, and a vehicle that can improve the workability of mounting a coil in a slot while suppressing this.
  • a rotating electrical machine includes a rotor, a stator core having a plurality of slots, the stator core being disposed so as to face the rotor, and a plurality of coils mounted concentrically on the slots of the stator core.
  • the coil includes a first coil, a second coil, and a third coil that are provided corresponding to each phase of the three-phase alternating current, and the first coil, the second coil, and the third coil are included in the stator core.
  • the first coil, the second coil, and the third coil include a pair of axial portions extending in the axial direction and a first connecting portion that connects the pair of axial portions at one coil end in the axial direction.
  • the first coupling portion of the first coil, the second coil, and the third coil are mutually bent at the coil end on one side in the axial direction of the stator core. It is displaced in the radial direction.
  • the rotating electrical machine by bending the first coil, the second coil, and the third coil inward in the radial direction of the stator core at the coil end on one side in the axial direction of the stator core,
  • the first coil, the second coil, and the third coil are inserted into the slot from the coil end side along the axial direction, the coil ends of the first coil, the second coil, and the third coil are prevented from colliding with the stator core. can do.
  • the first coil, the second coil, and the third coil can be inserted into the slot from the coil end side along the axial direction. Therefore, the coil is inserted from the radial inner side to the outer side of the stator core.
  • the work space for inserting the first coil, the second coil, and the third coil can be provided outside the stator core in the axial direction.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are connected to each other in the radial direction so that the first coil, the second coil, and the third coil are coiled along the axial direction.
  • the first coupling portions of the first coil, the second coil, and the third coil are mutually axial. Unlike the case of being shifted in the direction, it is possible to prevent the protruding height of the coil end from increasing. In other words, the above configuration improves the workability of attaching the coil to the slot while preventing the coil from being damaged and the protruding height of the coil end from increasing when the coil is inserted into the slot. Can be made.
  • a stator for a rotating electrical machine includes a stator core having a plurality of slots, and a plurality of coils mounted concentrically on the slots of the stator core, and the coils are provided corresponding to each phase of a three-phase alternating current.
  • the first coil, the second coil, and the third coil, the first coil, the second coil, and the third coil extending in the axial direction of the stator core, and a pair of axial portions.
  • a first coupling portion that couples the first coil, the second coil, and the third coil at the coil end on one axial side of the stator core in the radial direction of the stator core.
  • the first coupling portions of the first coil, the second coil, and the third coil are arranged so as to be displaced in the radial direction while being bent inward.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are bent inward in the radial direction of the stator core at the coil end on one side in the axial direction of the stator core.
  • the coil ends of the first coil, the second coil, and the third coil collide with the stator core.
  • the first coil, the second coil, and the third coil can be inserted into the slot from the coil end side along the axial direction. Therefore, the coil is inserted from the radial inner side to the outer side of the stator core.
  • the work space for inserting the first coil, the second coil, and the third coil can be provided outside the stator core in the axial direction.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are connected to each other in the radial direction so that the first coil, the second coil, and the third coil are coiled along the axial direction.
  • the first coupling portions of the first coil, the second coil, and the third coil are mutually axial. Unlike the case of being shifted in the direction, it is possible to prevent the protruding height of the coil end from increasing. In other words, the above configuration improves the workability of attaching the coil to the slot while preventing the coil from being damaged and the protruding height of the coil end from increasing when the coil is inserted into the slot.
  • a stator for a rotating electrical machine that can be provided can be provided.
  • a vehicle is a vehicle including a rotating electrical machine, the rotating electrical machine having a rotor, a plurality of slots, a stator core disposed so as to face the rotor, and concentrically winding the slots of the stator core. And a stator provided with a plurality of attached coils, the coil including a first coil, a second coil, and a third coil provided corresponding to each phase of the three-phase alternating current,
  • the coil, the second coil, and the third coil include a pair of axial portions extending in the axial direction of the stator core, and a first connecting portion that connects the pair of axial portions at a coil end on one axial side.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are bent inward in the radial direction of the stator core at the coil end on one side in the axial direction of the stator core, and the first coil, the second coil, and the second coil.
  • First connecting portion of yl and the third coil is disposed radially offset from each other.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are bent inwardly in the radial direction of the stator core at the coil end on one side in the axial direction of the stator core.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are inserted into the slot from the coil end side along the axial direction, the coil ends of the first coil, the second coil, and the third coil are prevented from colliding with the stator core. be able to.
  • the first coil, the second coil, and the third coil can be inserted into the slot from the coil end side along the axial direction. Therefore, the coil is inserted from the radial inner side to the outer side of the stator core.
  • the work space for inserting the first coil, the second coil, and the third coil can be provided outside the stator core in the axial direction.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are connected to each other in the radial direction so that the first coil, the second coil, and the third coil are coiled along the axial direction.
  • the first coupling portions of the first coil, the second coil, and the third coil are mutually axial. Unlike the case of being shifted in the direction, it is possible to prevent the protruding height of the coil end from increasing.
  • the above configuration improves the workability of attaching the coil to the slot while preventing the coil from being damaged and the protruding height of the coil end from increasing when the coil is inserted into the slot.
  • the vehicle which can be made to provide can be provided.
  • the coil is mounted in the slot while preventing the coil from being damaged and the protruding height of the coil end from being increased when the coil is inserted into the slot. Can be improved.
  • FIG. 9 It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the coil of each phase of the electric motor shown in FIG. It is the perspective view which showed typically the whole structure of the electric motor by 2nd Embodiment. It is the top view which looked at the electric motor shown in FIG. 9 from the axial direction (above). It is the bottom view which looked at the electric motor shown in FIG. 9 from the axial direction (downward). It is the perspective view which showed the U-phase coil of the electric motor by 2nd Embodiment. It is the perspective view which showed the V phase coil of the electric motor by 2nd Embodiment. It is the perspective view which showed the W phase coil of the electric motor by 2nd Embodiment. It is a schematic diagram for demonstrating the electric motor by 3rd Embodiment. It is a block diagram for demonstrating the electric motor by 3rd Embodiment. It is a figure for demonstrating the motor vehicle by 4th Embodiment.
  • the electric motor 100 includes a stator 1 that is a fixed portion and a rotor 2 that is a rotating portion (refer to a one-dot chain line).
  • the rotor 2 includes a shaft 21 (see an alternate long and short dash line), a rotor core 22 (see an alternate long and short dash line), and a plurality of permanent magnets (not shown), and is rotatable around the shaft 21.
  • the stator 1 is an example of a “rotor electric machine stator”.
  • the stator 1 includes a stator core 1a having a plurality of slots 11 and a plurality of coils 1b mounted in the slots.
  • the stator core 1a is formed in a cylindrical shape, and has a plurality of teeth 12 extending inward in the radial direction B on the inner peripheral side.
  • the teeth 12 are provided at equiangular intervals along the circumferential direction C of the stator core 1 a, and a portion between the teeth 12 is a slot 11.
  • the electric motor 100 is a three-phase AC rotating electric machine in which a three-phase coil is concentrically wound in a distributed winding and mounted in each slot 11.
  • the plurality of coils 1b are composed of three types of coils, a U-phase coil 30, a V-phase coil 40, and a W-phase coil 50, corresponding to each phase of the three-phase alternating current.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are configured to have different shapes and substantially the same circumference.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are examples of “first coil”, “second coil”, and “third coil”, respectively.
  • each coil 1b occupies two different slots 11 at intervals (four slots in FIG. 7), and two adjacent coils 1b of other phases are arranged in the slot 11 between one side at a time. Therefore, each coil 1b is arranged in two slots in the order of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 from the right side in FIG.
  • each coil 1b is a flat strip-shaped edgewise coil in which flat conductor wires are wound and stacked.
  • the flat conducting wire has a substantially rectangular cross section having a width W1 and a thickness t1 (W1> t1) in the cross section.
  • the flat conducting wires are stacked in a row in the thickness direction in the slot 11.
  • the coil 1b has the laminated surface f formed by laminating
  • the lamination width W2 of the lamination surface f is substantially equal to the thickness t1 of the flat conductor wire ⁇ the number of laminations, and the width of the end face e (the thickness of the coil 1b) is equal to the width W1 of the flat conductor wire.
  • each coil 1b arranged in the slot 11 has a portion (coil end) that protrudes (exposes) in the axial direction from both ends in the axial direction A of the stator core 1a (slot 11).
  • the axial direction A of the cylindrical stator core 1a is referred to as “axial direction”
  • the radial direction B of the stator core 1a is referred to as “radial direction”
  • the circumferential direction C of the stator core 1a is referred to as “circumferential direction”.
  • the U-phase coil 30 includes a pair of coil side portions 31 inserted into different slots 11 and the other end in the axial direction of the stator core 1a at the coil end (arrow A1 direction side).
  • the pair of bent portions 32 that are continuous from the pair of coil side portions 31 and the connecting portion 33 that connects the pair of bent portions 32 are provided.
  • the coil side portion 31 is an example of an “axial portion”.
  • the connecting portion 33 is an example of a “second connecting portion”.
  • the pair of bent portions 32 have the same shape. Specifically, the bent portion 32 is formed by folding a coil side portion 31 protruding in the axial direction from the slot 11 into a substantially U shape radially outward at the coil end (see FIG. 1). As shown in FIG. 7, the protruding height (maximum height) of the bent portion 32 from the core end surface 1c is H1. Further, the bent portion 32 has a front end surface 32a (see FIG. 7) of the bent portion 32 at a distance D1 (D1 ⁇ H1) in the vicinity of the axial end surface (hereinafter referred to as the core end surface 1c) of the stator core 1a. The stator core 1a is formed to face the stator core 1a.
  • the connecting portion 33 is formed so as to extend in the circumferential direction, and connects the tip portions of the bent portion 32 in the vicinity of the core end surface 1c.
  • the connecting portion 33 is arranged so that the laminated surface f of the edgewise coil faces the core end surface 1c and is substantially parallel to the core end surface 1c.
  • the coil end of the U-phase coil 30 is formed in a shape having a concave portion 34 that is opened in the axial direction and includes a pair of bent portions 32 and a connecting portion 33 when viewed from the radial direction.
  • a part of a coil end of another coil (W-phase coil 50) is arranged inside the concave portion 34.
  • the U-phase coil 30 is substantially L-shaped radially inward at the coil end on one axial side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a. It includes a pair of bent portions 35 that are bent, and a connecting portion 36 that connects the pair of bent portions 35 to each other.
  • U-phase coil 30 is bent in the radial direction of stator core 1a along the lamination direction of the rectangular conductive wires so as to have a shape different from that of V-phase coil 40 and W-phase coil 50.
  • the U-phase coil 30 is bent radially inward at the coil end on one side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a in the axial direction, and extends in the axial direction of the stator core 1a along the axial direction of the stator core 1a. It is configured to be inserted into the slot 11 from the coil end side on one side (arrow A2 direction side). Further, the protruding amount L1 of the bent portion 35 to the inner side in the radial direction of the stator core 1a is the protruding amount L2 (see FIG. 5) of the bent portion 43 of the V-phase coil 40 to be described later to the inner side in the radial direction. Compared with the amount L3 (see FIG. 6) of the bent portion 54 of the coil 50 protruding inward in the radial direction. The protruding amount is the length from the radially outer end of the bent portion 35 to the inner end.
  • the connecting portion 36 is formed so as to extend along the circumferential direction, and is formed to be substantially parallel to the core end surface 1c (rotor end surface). Further, the circumferential length L4 of the connecting portion 36 is the circumferential length L5 (see FIG. 5) of the connecting portion 44 of the V-phase coil 40 described later and the circumferential length of the connecting portion 55 of the W-phase coil 50. It is the largest compared to the length L6 (see FIG. 6). Further, the connecting portion 36 is disposed so that the end face e of the edgewise coil faces the axial direction (facing the core end face 1c of the stator core 1a) and faces the axial end face of the rotor 2. Moreover, the protrusion height from the core end surface 1c of the stator core 1a of the connection part 36 is H3.
  • the connecting portion 36 is an example of a “first connecting portion”.
  • the V-phase coil 40 directly connects the tip ends of a pair of coil side portions 41 protruding in the axial direction from the slot 11 on the other side (arrow A1 direction side) of the coil end.
  • the connecting part 42 is included.
  • the connecting portion 42 is formed to extend along the circumferential direction across the bent portion 32 of the U-phase coil 30 and the bent portion 52 of the W-phase coil 50 described later.
  • the connecting portion 42 is disposed such that the laminated surface f of the edgewise coil faces the axial direction and faces the axial end surface of the rotor 2.
  • the protruding height of the connecting portion 42 from the core end surface 1c is H2 (see FIG. 7).
  • the coil side portion 41 is an example of an “axial portion”.
  • the connecting portion 42 is an example of a “second connecting portion”.
  • the V-phase coil 40 includes a pair of substantially S-shaped bent portions 43 and tip portions of the pair of bent portions 43 on one side (arrow A2 direction side) of the coil end. And a connecting portion 44 to be connected.
  • V-phase coil 40 is bent in the radial direction of stator core 1a along the lamination direction of the rectangular conductive wires so as to have a shape different from that of U-phase coil 30 and W-phase coil 50. Further, the V-phase coil 40 is bent radially inward at the coil end on one side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a in the axial direction, and extends in the axial direction of the stator core 1a along the axial direction of the stator core 1a.
  • the protruding amount L2 of the bent portion 43 toward the inner side in the radial direction of the stator core 1a is the protruding amount L1 of the bent portion 35 of the U-phase coil 30 toward the inner side in the radial direction (see FIG. 4).
  • the amount of protrusion L3 (see FIG. 6) inward in the radial direction of the bent portion 54 of the coil 50 is the largest.
  • the bent portion 43 is formed so as to pass through the inner side in the axial direction of the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 so as not to contact the connecting portion 36, and the axial direction of the bent portion 54 of the W-phase coil 50. It is formed so as to pass through the inside so as not to contact the connecting portion 55 (see FIG. 6).
  • the connecting portion 44 is an example of a “first connecting portion”.
  • the circumferential length L5 of the connecting portion 44 is the circumferential length L4 (see FIG. 4) of the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 and the circumferential length of the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 described later. It is the smallest compared to the length L6 (see FIG. 6).
  • the connecting portion 44 is arranged such that the laminated surface f of the edgewise coil faces in the axial direction (facing the core end surface 1c of the stator core 1a and facing the axial end surface of the rotor 2).
  • the protruding height of the connecting portion 44 of the coil 40 from the core end surface 1c is H4.
  • the W-phase coil 50 is continuous from the pair of coil sides 51 on the other side (arrow A1 direction side) of the coil end, and is bent into a substantially S shape radially outward.
  • the pair of bent portions 52 and a connecting portion 53 that connects the pair of bent portions 52 are provided.
  • the bent portion 52 is disposed such that the distal end surface of the bent portion 52 faces the side opposite to the core end surface 1c (the axially outer side).
  • the bent portion 52 is disposed in the concave portion 34 of the U-phase coil 30.
  • Connecting portion 53 is formed so as to extend along the circumferential direction, and is arranged to overlap with connecting portion 33 of U-phase coil 30 in the axial direction.
  • the connecting portion 53 is disposed so that the laminated surface f of the edgewise coil faces the axial direction and faces the axial end surface of the rotor 2.
  • the protrusion height from the core end surface 1c of the connection part 53 is H2 (refer FIG. 7). Therefore, at the other coil end, the connecting portion 53 of the W-phase coil 50 and the connecting portion 42 of the V-phase coil 40 are arranged so as to be aligned along the radial direction (see FIG. 2).
  • the coil side 51 is an example of an “axial portion”.
  • the connecting portion 53 is an example of a “second connecting portion”.
  • the W-phase coil 50 includes, on one side of the coil end (arrow A2 direction side), a pair of bent portions 54 that are bent in a substantially S shape radially inward, and a pair of folded portions. It includes a connecting portion 55 that connects the curved portion 54.
  • W-phase coil 50 is bent in the radial direction of stator core 1a along the laminating direction of the rectangular conductive wire so as to have a shape different from that of U-phase coil 30 and V-phase coil 40.
  • the W-phase coil 50 is bent radially inward at the coil end on one axial side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a, and extends in the axial direction of the stator core 1a along the axial direction of the stator core 1a.
  • the protruding amount L3 of the bent portion 54 toward the radially inner side of the stator core 1a is larger than the bent portion 35 (see FIG. 4) of the U-phase coil 30, and the bent portion 43 (see FIG. 5) of the V-phase coil 40. Smaller than see). That is, as shown in FIG. 3, the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 55 of the W-phase coil 50, and the connecting portion 44 of the V-phase coil 40 are viewed from the outside in the radial direction. They are arranged in this order toward the inside.
  • the connecting portion 55 is an example of a “first connecting portion”.
  • the bent portion 54 is formed so as to pass through the inner side in the axial direction of the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 so as not to contact the connecting portion 36.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 do not contact at the coil end on one side in the axial direction of the stator core 1a.
  • the connecting portion 55 is formed so as to extend along the circumferential direction. Further, the circumferential length L6 of the connecting portion 55 is smaller than the circumferential length L4 (see FIG. 4) of the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 and the circumferential length of the connecting portion 44 of the V-phase coil 40. It is larger than the length L5 (see FIG. 5). Further, the connecting portion 55 is disposed so that the laminated surface f of the edgewise coil faces the axial direction (facing the core end surface 1c of the stator core 1a) and faces the axial end surface of the rotor 2. Moreover, the protrusion height from the core end surface 1c of the connection part 55 of the W-phase coil 50 is H5.
  • the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 is in the axial direction of the stator core 1a with respect to the other connecting portions (the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 and the connecting portion 44 of the V-phase coil 40). It is arranged at a position shifted in the direction of arrow A1 (in the height direction).
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are used.
  • the coil 50 is bent inward in the radial direction of the stator core 1a at the coil end on one axial side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a.
  • the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are different from each other in the amount L1, L2, and L3 projecting radially inward. , They are arranged so as to be displaced from each other in the radial direction.
  • the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are arranged at the coil ends on one side (arrow A2 direction side) in the axial direction of the stator core 1a. When viewed from the direction, they are displaced in the radial direction so as not to overlap each other. Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 do not contact at the coil end on one side (arrow A2 direction side) in the axial direction of the stator core 1a. The U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are arranged so as to be shifted from each other in the radial direction.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are bent inward in the radial direction of the stator core 1a at one end of the stator core 1a in the axial direction.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are inserted into the slot 11 along the axial direction from the coil end side, the coils of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are It is possible to suppress the end from colliding with the stator core 1a.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 can be inserted into the slot 11 from the coil end side along the axial direction, so that the coils are directed from the inner side to the outer side in the radial direction of the stator core 1a.
  • the work space for inserting the U-phase coil 30, V-phase coil 40, and W-phase coil 50 can be taken outside the stator core 1 a in the axial direction. As a result, workability when the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are mounted in the slot 11 can be improved.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40 are arranged by shifting the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 so as to be shifted in the radial direction.
  • the connection portion 36 of the U-phase coil 30, the connection portion 44 of the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 Since the connection portions 55 are prevented from colliding with each other, the U-phase coil 30, the V-phase coil 40 and the W-phase coil 50 are prevented from being damaged (short-circuited) due to the collision when being mounted in the slot 11.
  • the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are arranged so as to be shifted from each other in the radial direction. Unlike the case where the connecting portion 44 of the V-phase coil 40 and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are arranged so as to be shifted from each other in the axial direction, an increase in the protruding height of the coil end can be suppressed. That is, by configuring as described above, the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are damaged when the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are inserted into the slot 11. In addition, it is possible to improve the workability of attaching the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 to the slot 11 while suppressing an increase in the protruding height of the coil end.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are arranged inside the stator core 1 a in the radial direction at the coil end on one side in the axial direction of the stator core 1 a. It is configured such that it can be bent and inserted into the slot 11 from the coil end side on one side of the stator core 1a in the axial direction along the axial direction of the stator core 1a. Thereby, unlike the case where the coil is moved from the inner side to the outer side in the radial direction and inserted into the slot 11, the workability when the U-phase coil 30, the V-phase coil 40 and the W-phase coil 50 are attached to the slot 11 is improved. It can certainly be improved.
  • connection part 36 of the U-phase coil 30, the connection part 44 of the V-phase coil 40, and the connection part 55 of the W-phase coil 50 are connected to the bent parts 35, 43, and 54.
  • the amount of protrusion (L1, L2, and L3) inward in the radial direction of the stator core 1a is made different from each other so as to be shifted in the radial direction.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are configured to have different shapes from each other, and the coil end on one side in the axial direction of the stator core 1a.
  • the bent portion 35, the bent portion 43, and the bent portion 54 are configured to have at least one of a substantially U shape, a substantially L shape, and a substantially S shape.
  • the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are divided into the wide laminated surface f and the laminated surface.
  • the laminated surface f or the end surface e is configured to face the axial end surface (core end surface 1c) of the stator core 1a.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 intersect with each other without contacting at the coil end on one side in the axial direction of the stator core 1a. Accordingly, the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are arranged so as to be shifted in the radial direction. Thereby, the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are prevented from being short-circuited due to the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 being in contact with each other.
  • the connecting portions 36, 44, and 55 can be arranged so as to be shifted in the radial direction.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are bent inward in the radial direction of the stator core 1a at one end of the stator core 1a in the axial direction. At the other end, the coil end extends along the axial direction of the stator core 1a or bends outward in the radial direction of the stator core 1a.
  • the rotor 2 can be easily connected to the stator core 1a. Can be inserted inside.
  • At least two of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are connected to the shaft of the stator core 1a.
  • the stator core 1a is bent outward in the radial direction, and at least two of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 (the U-phase coil 30 and the W-phase coil 50). ) Are overlapped along the axial direction.
  • the connecting portion 33, the connecting portion 42, and the connecting portion 53 of the U-phase coil 30 are shifted in the radial direction without overlapping, the radial direction of the electric motor 100 is increased. An increase in length can be suppressed.
  • the connecting portion 36 of the U-phase coil 30, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are connected to one side in the axial direction of the stator core 1a.
  • the coil ends are arranged so as to be shifted in the radial direction so as not to overlap each other when viewed from the axial direction.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are configured by strip-shaped edgewise coils in which flat conductor wires are wound and stacked.
  • the U-phase coil 30 is formed by bending the V-phase coil 40 and the W-phase coil 50 at least at one end in the axial direction of the stator core 1a inward in the radial direction of the stator core 1a along the laminating direction of the flat wire.
  • the connecting portion 36, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40, and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are arranged so as to be shifted in the radial direction.
  • connection portion 36 of the U-phase coil 30, the connection portion 44 of the V-phase coil 40, and the connection portion 55 of the W-phase coil 50 is connected to the other connecting portions (the connecting portion 36 of the U-phase coil 30 and the connecting portion 44 of the V-phase coil 40) in the axial direction (height direction) of the stator core. Place it at a shifted position.
  • the connecting portion 44 of the V-phase coil 40 and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 are all the same, the U-phase coil 30. It is possible to more reliably prevent the connecting portion 36, the connecting portion 44 of the V-phase coil 40 and the connecting portion 55 of the W-phase coil 50 from colliding with each other.
  • the bent portion 35 of the U-phase coil 30 has a substantially L shape, and the amount of protrusion of the stator core 1a in the radial direction is minimized, so that the V-phase
  • the bent portion 43 of the coil 40 has a substantially S shape, and the amount of protrusion of the stator core 1a in the radial direction is maximized, and the bent portion 54 of the W-phase coil 50 has a substantially S shape.
  • the amount of protrusion of the stator core 1 a inward in the radial direction is larger than the bent portion 35 of the U-phase coil 30 and smaller than the bent portion 43 of the V-phase coil 40.
  • the configuration of the electric motor 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the U-phase coil 130 unlike the first embodiment in which the connecting portion 42 of the V-phase coil 40 and the connecting portion 53 of the W-phase coil 50 are arranged along the radial direction, the U-phase coil 130.
  • An example in which the connecting portion 33, the connecting portion 144 of the V-phase coil 140, and the connecting portion 53 of the W-phase coil 150 are arranged in the axial direction will be described.
  • the electric motor 200 is an example of a “rotary electric machine”.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the stator 101 includes a plurality of coils 101b (a U-phase coil 130, a V-phase coil 140, and a W-phase coil 150).
  • the U-phase coil 130, the V-phase coil 140, and the W-phase coil 150 are examples of “first coil”, “second coil”, and “third coil”, respectively.
  • the stator 101 is an example of a “rotor electric machine stator”.
  • the U-phase coil 130 of the second embodiment has the same shape as the U-phase coil 30 of the first embodiment at the coil end on the other side (arrow A1 direction side). .
  • the U-phase coil 130 connects a pair of bent portions 131 that are bent in a substantially S shape radially inward and a pair of the bent portions 131 at the coil end on one side (arrow A2 direction side). Connecting part 132 to be included.
  • the front end surface 131a of the bent portion 131 is formed so as to face outward in the axial direction.
  • a protruding amount L7 of the bent portion 131 to the radially inner side of the stator core 1a is a protruding amount L8 of the bent portion 145 (folded portion 146) of the V-phase coil 140 described later to the radially inner side (see FIG. 13).
  • the connecting portion 132 is an example of a “first connecting portion”.
  • the connecting portion 132 is formed so as to extend along the circumferential direction, the laminated surface f of the edgewise coil is opposed to the axial end surface of the rotor 2 (facing the core end surface 1c of the stator core 1a), and substantially parallel. It is formed to become. Further, the connecting portion 132 is disposed on the radially inner side of the stator core 1a so as not to overlap the stator core 1a in the axial direction. Further, the circumferential length L10 of the connecting portion 132 is smaller than the circumferential length L11 (see FIG. 13) of the connecting portion 147 of the V-phase coil 140 described later, and the circumference of the connecting portion 152 of the W-phase coil 150 is smaller. It is larger than the direction length L12 (see FIG. 14).
  • a pair of bent portions 131 and a connecting portion 132 form a concave portion 133 whose inner side in the axial direction is open. Moreover, the protrusion height from the core end surface 1c of the stator core 1a of the connection part 132 is H11.
  • the V-phase coil 140 has a pair of coil sides 141 that extend in the axial direction and are inserted into different slots 11.
  • the V-phase coil 140 includes, at the coil end, a bent portion 142 that is continuous from one coil side portion 141, a bent portion 143 that is continuous from the other coil side portion 141, a bent portion 142, and a bent portion.
  • a connecting portion 144 for connecting 143 is an example of an “axial portion”.
  • the connecting portion 144 is an example of a “second connecting portion”.
  • the bent portion 142 is radially outward, and the distal end surface 142a of the bent portion 142 is folded back toward the connecting portion 33 side (core end surface 1c side) of the U-phase coil 130. It has a substantially U shape similar to that of the bent portion 32.
  • the protruding height of the bent portion 142 is H13, and the protruding height of the bent portion 32 is larger than H12 (see FIG. 12).
  • the front end surface 142 a of the bent portion 142 is disposed inside the concave portion 34 formed by the pair of bent portions 32 of the U-phase coil 130 and the connecting portion 33 and at a position near the connecting portion 33. Yes.
  • the bent portion 143 is such that the coil side portion 141 protruding in the axial direction from the slot 11 is radially outward at the coil end, and the distal end surface 143a of the bent portion 143 is opposite to the connecting portion 33 of the U-phase coil 130. It is bent toward (outside in the axial direction) and has a substantially S shape. Specifically, the bent portion 143 is formed into a substantially S-shape by being folded outward at approximately 90 degrees along the stacking direction (radial direction) of the flat wire, and then internally folded at approximately 90 degrees. Has been. The front end surface 143a of the bent portion 143 faces the opposite side (axially outer side) from the core end surface 1c.
  • bent portion 143 is arranged inside concave portion 34 of U-phase coil 130 (adjacent U-phase coil 130) different from bent portion 142.
  • the connecting portion 144 connects the distal end portion of the bent portion 142 facing the core end surface 1c side (connecting portion 33 side) and the distal end portion of the bent portion 143 facing the opposite side of the core end surface 1c. Is formed.
  • the connecting portion 144 includes a step including a concave first portion 144a that is open on the outer side in the axial direction and a convex second portion 144b that straddles the bent portion 32 of the U-phase coil 130 when viewed from the radial direction. It has a shape.
  • the concave first portion 144 a is arranged in the vicinity of the coupling portion 33 in the concave portion 34 of the U-phase coil 130 by coupling with the distal end portion of the bent portion 142.
  • the convex second portion 144b is formed so as to straddle the bent portion 32 of the U-phase coil 130 from the outside in the axial direction by being connected to the distal end portion of the bent portion 143.
  • the first portion 144a and the second portion 144b are arranged so that the laminated surface f of the edgewise coil faces the core end surface 1c, is substantially parallel to the core end surface 1c, and extends in the circumferential direction, except for the central step portion. Is formed.
  • the connecting portion 144 is disposed so as to overlap the connecting portion 33 of the U-phase coil 130 in the axial direction.
  • the V-phase coil 140 has a bent portion 145 that is bent in a substantially S shape radially inward at the coil end on one side (arrow A2 direction side), and a radially inner side.
  • a bent portion 146 that is folded back into a substantially U shape, and a connecting portion 147 that connects the distal end portion of the bent portion 145 and the distal end portion of the bent portion 146.
  • a substantially U-shaped bent portion 146 is formed on the opposite side of the substantially S-shaped bent portion 143 at the coil end on the other side (arrow A1 direction side).
  • a substantially S-shaped bent portion 145 is formed on the opposite side of the substantially U-shaped bent portion 142 at the coil end on the other side (arrow A1 direction side).
  • a protruding amount L8 of the bent portion 145 (the bent portion 146) to the radially inner side of the stator core 1a is a protruding amount L7 of the bent portion 131 of the U-phase coil 130 to the radially inner side (see FIG. 12). And it is the smallest compared with the protrusion amount L9 (refer FIG. 14) to the radial inside of the bending part 151 of the W phase coil 150 mentioned later.
  • the connecting portion 147 is an example of a “first connecting portion”.
  • the connecting portion 147 includes a concave first portion 147a whose inner side in the axial direction is opened and a convex second portion 147b whose outer side in the axial direction is opened as viewed from the radial direction.
  • a stepped shape is included.
  • the first portion 147a and the second portion 147b are formed so as to extend in the circumferential direction, and the laminated surface f of the edgewise coil is opposed to the axial end surface of the rotor 2 (except for the stator core 1a) except for the step portion at the center. It faces the core end face 1c) and is substantially parallel.
  • the circumferential length L11 of the connecting portion 147 of the V-phase coil 140 is the circumferential length L10 of the connecting portion 132 of the U-phase coil 130 (see FIG. 12) and the connection of the W-phase coil 150 described later. Compared with the circumferential length L12 of the portion 152 (see FIG. 14), it is the largest.
  • the connection part 147 is arrange
  • the bent portion 131 of the U-phase coil 130 is disposed in the concave first portion 147a.
  • the protrusion height from the core end surface 1c of the stator core 1a of the connection part 147 of the V-phase coil 140 is H14.
  • the W-phase coil 150 has the same shape as the W-phase coil 50 of the first embodiment at the coil end on the other side (arrow A1 direction side).
  • W-phase coil 150 has a pair of bent portions 151 that are bent in a substantially L shape radially inward at the coil end on one side (arrow A2 direction side), and tip portions of the pair of bent portions 151.
  • the connecting portion 152 is an example of a “first connecting portion”.
  • the pair of bent portions 151 extend linearly inward in the radial direction and are disposed so as to fit inside the concave first portion 147a of the V-phase coil 140 (inward in the axial direction). Further, the bent portion 151 is disposed so as to be accommodated inside the concave portion 133 (the inner side in the axial direction) of the U-phase coil 130. Further, the bent portion 151 passes through the inner side in the axial direction of the connecting portion 132 of the U-phase coil 130 and extends further inward in the radial direction than the connecting portion 147 of the V-phase coil 140 and the connecting portion 132 of the U-phase coil 130.
  • the protruding amount L9 of the bent portion 151 toward the radially inner side of the stator core 1a is the protruding amount L7 of the bent portion 131 of the U-phase coil 130 toward the radially inner side (see FIG. 12) and the V-phase coil 140. This is the largest amount L8 (see FIG. 13) protruding radially inward of the bent portion 145 (folded portion 146).
  • the connecting portion 152 has an end face e of the edgewise coil facing the axial direction and facing the axial end face of the rotor 2 (facing the core end face 1c of the stator core 1a). It is formed to be parallel. Further, the connecting portion 152 is disposed on the radially inner side of the stator core 1a so as not to overlap the stator core 1a in the axial direction. Further, the circumferential length L12 of the connecting portion 152 of the W-phase coil 150 is equal to the circumferential length L10 of the connecting portion 132 of the U-phase coil 130 (see FIG. 12) and the connecting portion 147 of the V-phase coil 140. Is smaller than the circumferential length L11 (see FIG. 13).
  • the protrusion height from the core end surface 1c of the stator core 1a of the connection part 152 of the W-phase coil 150 is H15.
  • the protrusion height H14 from the core end surface 1c of the stator core 1a of the connection part 147 (refer FIG. 13) of the V-phase coil 140 is the protrusion height H11 from the core end surface 1c of the connection part 132 of the U-phase coil 130 (FIG. 12), and is larger than the protrusion height H15 from the core end face 1c of the connecting portion 152 of the W-phase coil 150. That is, H11> H14> H15.
  • the connecting portion 132 of the U-phase coil 130, the connecting portion 147 of the V-phase coil 140, and the connecting portion 152 of the W-phase coil 150 are mutually in the axial direction (height direction) of the stator core 1a. It is arranged at a position shifted to.
  • the maximum protrusion height at the coil end on the other end side of the stator 101 is the protrusion height H11 of the tip surface 131a of the bent portion 131 of the U-phase coil 130. Therefore, the coil ends of the respective phases are arranged so as to be located on the inner side in the axial direction from the concave portion 133 of the U-phase coil 130 having the protruding height H11.
  • the U-phase coil 130, the V-phase coil 140, and the W-phase coil 150 are configured.
  • the coil 150 is bent radially inward of the stator core 1a at the coil end on one axial side (arrow A2 direction side) of the stator core 1a.
  • the connecting portion 132 of the U-phase coil 130, the connecting portion 147 of the V-phase coil 140, and the connecting portion 152 of the W-phase coil 150 are made different from each other in the amount L7, L8, and L9 projecting radially inward. , They are arranged so as to be displaced from each other in the radial direction.
  • connecting portion 132 of the U-phase coil 130 and the connecting portion 147 of the V-phase coil 140 are partially viewed from the axial direction at the coil end on one side (arrow A2 direction side) in the axial direction of the stator core 1a. So that they overlap each other in the radial direction.
  • connecting portion 152 of W-phase coil 150 is connected to connecting portion 132 of U-phase coil 130 and V-phase coil 140 at the coil end on one side (arrow A2 direction side) in the axial direction of stator core 1a as viewed from the axial direction.
  • the connecting portions 147 are arranged so as to be shifted in the radial direction so as not to overlap.
  • the connecting portion 147 of the V-phase coil 140 is configured to include the concave first portion 147a and the convex second portion 147b, and the convex shape of the V-phase coil 140 is formed.
  • the second portion 147b of the U-phase coil 130 is disposed so as to straddle the second portion 147b. Thereby, the bending part 131 of the U-phase coil 130 can be protruded radially inward without the U-phase coil 130 and the V-phase coil 140 colliding with each other.
  • the coil shape of each phase is arbitrary, and can be applied to any of the coil shapes shown in the first and second embodiments. Therefore, here, an example in which the configuration of the third embodiment is applied to the coils of the first embodiment (the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50) will be described.
  • the coils 401 b composed of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are respectively connected to the low-speed coil portion 460 and the low-speed coil portion.
  • a coil portion 470 Specifically, in each coil 401 b, a part of the laminated rectangular conductor wire constitutes a low-speed coil part 460 and the other part constitutes a low-speed coil part 470.
  • the low-speed coil portion 460 and the low-speed coil portion 470 are separated from each other by an insulating member 480.
  • each coil 401 b is configured such that the low-speed coil portion 460 and the low-speed coil portion 470 are arranged in the common slot 11.
  • the stator 401 is an example of a “rotor electric machine stator”.
  • the low speed / high speed coil section 460 of each coil 401b is used both when the electric motor 400 is driven at low speed and during high speed driving, and the low speed coil section 470 is configured to be used only when the electric motor 400 is driven at low speed. Yes. As shown in FIG. 16, the connection state of the low-speed coil section 460 and the low-speed coil section 470 can be switched by the winding switching section CS.
  • the electric motor 400 is connected to the power supply unit BU and the winding switching unit CS, respectively.
  • the electric motor 400 is configured to be driven in response to three-phase AC power supplied from the power supply unit BU.
  • the low speed coil section 460 and the low speed coil section 470 of each coil 401b are electrically connected in series.
  • Terminals TU1, TV1, and TW1 on one side of the low-speed coil unit 460 are connected to the power supply unit BU.
  • terminals TU2, TV2 and TW2 on the other side of the low-speed coil unit 460 and on one side of the low-speed coil unit 470 are connected to the winding switching unit CS.
  • the terminals TU3, TV3, and TW3 on the other side of the low speed coil unit 470 are connected to the winding switching unit CS.
  • Winding switching unit CS includes a high-speed switch SW1 for short-circuiting terminals TU2, TV2 and TW2 of electric motor 400 and a low-speed switch SW2 for short-circuiting terminals TU3, TV3 and TW3 of electric motor 400.
  • the winding switching unit CS turns off the high-speed switch SW1 and turns on the low-speed switch SW2 during low-speed driving.
  • the terminals TU3, TV3, and TW3 are short-circuited, and a voltage is applied to both the low-speed coil unit 460 and the low-speed coil unit 470 in each phase coil 401b of the electric motor 400.
  • the impedance of the coil 401b of each phase becomes large, a large voltage can be applied to the coil 401b, and the torque of the electric motor 400 during low-speed driving can be increased.
  • the winding switching unit CS turns on the high-speed switch SW1 and turns off the low-speed switch SW2 during high-speed driving.
  • the terminals TU2, TV2, and TW2 are short-circuited, and a voltage is applied only to the low-speed coil section 460 in each phase coil 401b of the electric motor 400.
  • the impedance of the coil 401b of each phase is smaller than when driving at low speed, the electric motor 400 can be driven at high speed.
  • the coil 401b of each phase is provided with the low-speed coil unit 470 used only at low speeds and the low-high speed coil unit 460 used at both high speeds and low speeds.
  • the low speed coil portion 470 and the low speed coil portion 460 are disposed in the common slot 11.
  • the automobile 500 includes any one of the electric motors 100, 200, and 400 according to the first to third embodiments.
  • the remaining configuration of the fourth embodiment is similar to that of the aforementioned first to third embodiments.
  • the electric motor and the electric motor stator are shown, but a rotating electric machine such as a generator other than the electric motor and the stator for the electric rotating machine may be used.
  • connection portions of the U-phase, V-phase, and W-phase coils are formed so as to extend along the circumferential direction of the stator core. Further, it may be formed so as to extend in an arc shape along the circumferential direction, or may be formed so as to extend linearly along the circumferential direction. Moreover, you may form a connection part so that it may extend in curvilinear form other than circular arc shape along the circumferential direction.
  • the coil shown in FIG. 4 is a U-phase coil (first coil), the coil shown in FIG. 5 is a V-phase coil (second coil), and the shape shown in FIG.
  • the coil shown in FIG. 4 is a V-phase coil (W-phase coil), and the coil shown in FIG. 5 is a W-phase coil (U). 6 may be used as the U-phase coil (V-phase coil). That is, it is only necessary that coils having the same shape have the same phase.
  • the coils of the second embodiment (FIGS. 12, 13, and 14) may have the same shape and the same phase.
  • the example in which the motor of the first to third embodiments is provided in an automobile is shown.
  • the first to the second are applied to a vehicle such as a construction machine or an agricultural vehicle. You may provide the electric motor of 3 embodiment.
  • the electric motors of the first to third embodiments may be provided in a ship, an aircraft, or the like.

Landscapes

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Description

回転電機、回転電機用ステータおよび車両
　この発明は、回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関し、特に、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関する。
　従来、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機が知られている。このような回転電機は、たとえば、特開２０１０－２４６３４２号公報に開示されている。
　上記特開２０１０－２４６３４２号公報には、ステータの内周側に配置されたロータと、複数のコイルを含むステータとを備えた回転電機が開示されている。ステータは、コイルエンドの両方がステータの軸方向に突出するように形成されている略矩形形状の第１のコイルと、コイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されている第２のコイルとを含んでいる。
特開２０１０－２４６３４２号公報
　しかしながら、上記特開２０１０－２４６３４２号公報の回転電機では、第１のコイルが軸方向に突出するように形成されているとともに、第２のコイルがコイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されているため、第１のコイルおよび第２のコイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入しようとしても、コイルエンドがステータコアに衝突して、コイルエンドが挿入できないという不都合がある。このため、上記特開２０１０－２４６３４２号公報の回転電機では、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する必要があり、コイルの挿入作業の作業スペースがステータコアの内周面に囲まれた領域内に限られ、作業性が悪くなるという問題点がある。また、従来では、コイルをスロットに挿入する作業中に、コイル同士が衝突することに起因するコイルの破損（短絡）を抑制することが望まれている。なお、コイルの破損を抑制するために、ステータコアを分割してコイルを挿入することが考えられる一方、ステータコアの分割に起因してモータ特性の劣化を招く恐れがある。また、コイルエンドの突出高さが大きくなるのを抑制することが望まれている。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な回転電機、回転電機用ステータおよび車両を提供することである。
　第１の局面による回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている。
　第１の局面による回転電機では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることができる。
　第２の局面による回転電機用ステータは、複数のスロットを有するステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている。
　第２の局面による回転電機用ステータでは、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な回転電機用ステータを提供することができる。
　第３の局面による車両は、回転電機を備える車両であって、回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとが設けられるステータとを含み、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている。
　第３の局面による車両では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な車両を提供することができる。
　上記回転電機、回転電機用ステータおよび車両によれば、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることができる。
第１実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。 図１に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。 図１に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。 第１実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。 第１実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。 第１実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。 図１に示した電動機のステータを平面状に展開して半径方向外側から見た場合のコイル配置を示した模式図である。 図１に示した電動機の各相のコイルの構造を説明するための模式図である。 第２実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。 図９に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。 図９に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。 第２実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。 第２実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。 第２実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。 第３実施形態による電動機を説明するための模式図である。 第３実施形態による電動機を説明するためのブロック図である。 第４実施形態による自動車を説明するための図である。
　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
　（第１実施形態）
　まず、図１～図８を参照して、第１実施形態による電動機１００の構成について説明する。第１実施形態では、回転電機の一例である電動機１００について説明する。
　図１に示すように、電動機１００は、固定部であるステータ１と、回転部であるロータ２（一点鎖線参照）とを備えている。ロータ２は、シャフト２１（一点鎖線参照）と、ロータコア２２（一点鎖線参照）と、図示しない複数の永久磁石とを含み、シャフト２１を中心に回転可能となっている。なお、ステータ１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
　ステータ１は、複数のスロット１１を有するステータコア１ａと、各スロットに装着された複数のコイル１ｂとを含んでいる。ステータコア１ａは、円筒形状に形成され、内周側で半径方向Ｂの内側に延びる複数のティース１２を有する。ティース１２は、ステータコア１ａの周方向Ｃに沿って等角度間隔で設けられており、このティース１２の間の部分がスロット１１である。
　電動機１００は、３相のコイルが分布巻の同心巻で各スロット１１に装着された３相交流の回転電機である。たとえば、電動機１００は、８極、４８スロットを有し、毎極毎相スロット数ｑが、ｑ＝２（＝４８／（３×８））の回転電機からなる。複数のコイル１ｂは、３相交流の各相に対応して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の３種類のコイルから構成されている。また、図４～図６に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。なお、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。
　同心巻のコイル配置は、一例としては図７に示すものである。１つのコイル１ｂが間隔（図７では４スロット分）を隔てて異なる２つのスロット１１を占有し、他の相の隣接する２つのコイル１ｂが片側ずつ、間のスロット１１に配置される。このため、各コイル１ｂは、図７の右側からＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、Ｗ相コイル５０の順で２スロットずつ配置される。
　図８に示すように、それぞれのコイル１ｂは、平角導線を巻き重ねて積層した扁平な帯状のエッジワイズコイルである。具体的には、平角導線は、断面における幅Ｗ１、厚みｔ１（Ｗ１＞ｔ１）の略長方形断面を有する。平角導線は、スロット１１内で厚み方向に１列に積層されている。これにより、コイル１ｂは、平角導線が積層されることにより形成された積層面ｆと、積層方向の端面ｅとを有する。積層面ｆの積層幅Ｗ２は、平角導線の厚みｔ１×積層数に略等しく、端面ｅの幅（コイル１ｂの厚み）は、平角導線の幅Ｗ１に等しい。図１に示すように、スロット１１内に配置されるそれぞれのコイル１ｂは、ステータコア１ａ（スロット１１）の軸方向Ａの両端から軸方向に突出（露出）する部分（コイルエンド）を有する。
　次に、各相のコイルについて具体的に説明する。以下では、円筒形状のステータコア１ａの軸方向Ａを「軸方向」、ステータコア１ａの半径方向Ｂを「径方向」、ステータコア１ａの周方向Ｃを「周方向」とする。
　図１および図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、それぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部３１と、コイルエンドのステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部３１から連続した一対の折曲部３２と、一対の折曲部３２を連結する連結部３３とを有している。なお、コイル辺部３１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部３３は、「第２連結部」の一例である。
　一対の折曲部３２は、同一形状を有する。具体的には、折曲部３２は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部３１がコイルエンドにおいて径方向外側に略Ｕ字形状に折り返される（図１参照）ことにより形成されている。図７に示すように、折曲部３２のコア端面１ｃからの突出高さ（最大高さ）はＨ１である。また、折曲部３２は、折曲部３２の先端面３２ａ（図７参照）がステータコア１ａの軸方向端面（以下では、コア端面１ｃという）の近傍の距離Ｄ１（Ｄ１＜Ｈ１）の位置で、ステータコア１ａと対向するように形成されている。
　図１および図４に示すように、連結部３３は、周方向に沿って延びるように形成され、コア端面１ｃ近傍の折曲部３２の先端部同士を連結している。また、連結部３３は、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行になるように配置されている。また、Ｕ相コイル３０のコイルエンドは、径方向から見て、一対の折曲部３２と連結部３３とからなる軸方向外側が開放された凹状部３４を有する形状に形成されている。図１および図７に示すように、凹状部３４の内部には、他のコイル（Ｗ相コイル５０）のコイルエンドの一部が配置されている。
　ここで、第１実施形態では、図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部３５と、一対の折曲部３５同士を連結する連結部３６とを含む。また、Ｕ相コイル３０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＶ相コイル４０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部３５のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ１は、後述するＶ相コイル４０の折曲部４３の径方向内側への突出量Ｌ２（図５参照）、および、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）と比べて、最も小さい。なお、突出量とは、折曲部３５の径方向の外側の端部から内側の端部までの長さである。
　また、連結部３６は、周方向に沿って延びるように形成され、コア端面１ｃ（ロータ端面）と略平行になるように形成されている。また、連結部３６の周方向の長さＬ４は、後述するＶ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）およびＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も大きい。また、連結部３６は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、連結部３６のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ３である。なお、連結部３６は、「第１連結部」の一例である。
　図１および図５に示すように、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ１方向側）において、スロット１１から軸方向に突出した一対のコイル辺部４１の先端部同士を直接連結する連結部４２を含む。連結部４２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３２、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５２を跨いで、周方向に沿って延びるように形成されている。連結部４２は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部４２のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。なお、コイル辺部４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部４２は、「第２連結部」の一例である。
　また、第１実施形態では、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ２方向側）において、略Ｓ字形状の一対の折曲部４３と、一対の折曲部４３の先端部を連結する連結部４４とを含む。また、Ｖ相コイル４０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｖ相コイル４０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部４３のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５の径方向内側への突出量Ｌ１（図４参照）、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）に比べて、最も大きい。また、折曲部４３は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されているとともに、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の軸方向内側を連結部５５（図６参照）と接触しないように通るように形成されている。なお、連結部４４は、「第１連結部」の一例である。
　また、連結部４４の周方向の長さＬ５は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）および後述するＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も小さい。また、連結部４４は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、Ｖ相コイル４０の連結部４４のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ４である。
　図１および図６に示すように、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部５１から連続し、径方向外側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５２と、一対の折曲部５２を連結する連結部５３とを有している。折曲部５２は、折曲部５２の先端面がコア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いて配置されている。折曲部５２は、Ｕ相コイル３０の凹状部３４内に配置されている。連結部５３は、周方向に沿って延びるように形成され、Ｕ相コイル３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。連結部５３は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部５３のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。したがって、他方側のコイルエンドにおいて、Ｗ相コイル５０の連結部５３とＶ相コイル４０の連結部４２とが、径方向に沿って並ぶように配置（図２参照）されている。なお、コイル辺部５１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部５３は、「第２連結部」の一例である。
　また、第１実施形態では、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ２方向側）において、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５４と、一対の折曲部５４を連結する連結部５５と含む。また、Ｗ相コイル５０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＶ相コイル４０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｗ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部５４のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ３は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５（図４参照）よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３（図５参照）よりも小さい。すなわち、図３に示すように、軸方向から見て、Ｕ相コイル３０の連結部３６と、Ｗ相コイル５０の連結部５５と、Ｖ相コイル４０の連結部４４とは、径方向外側から内側に向かってこの順で配置されている。なお、連結部５５は、「第１連結部」の一例である。
　また、折曲部５４は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されている。そして、第１実施形態では、図１～図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように（すなわち互いに所定の間隔を隔てた状態で）配置されている。
　また、連結部５５は、周方向に沿って延びるように形成されている。また、連結部５５の周方向の長さＬ６は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）よりも小さく、Ｖ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）よりも大きい。また、連結部５５は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、Ｗ相コイル５０の連結部５５のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ５である。そして、Ｕ相コイル３０の連結部３６のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さＨ３（図４参照）は、Ｖ相コイル４０の連結部４４のコア端面１ｃからの突出高さＨ４（図５参照）と略同じであるとともに、Ｗ相コイル５０の連結部５５のコア端面１ｃからの突出高さＨ５（図６参照）よりも大きい。すなわち、Ｈ３＝Ｈ４＞Ｈ５となる。その結果、第１実施形態では、Ｗ相コイル５０の連結部５５は、他の連結部（Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４）に対してステータコア１ａの軸方向（矢印Ａ１方向）（高さ方向）にずれた位置に配置される。
　以上のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を構成することにより、第１実施形態では、図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げられている。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５は、それぞれの径方向内側への突出量Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を互いに異ならせることにより、互いに径方向にずれて配置される。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置される。さらに、図１～図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置されることにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が、互いに半径方向にずれて配置される。
　第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げることによって、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロット１１に挿入する際に、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のコイルエンドがステータコア１ａに衝突するのを抑制することができる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロット１１に挿入することができるので、コイルをステータコア１ａの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の挿入作業の作業スペースをステータコア１ａの軸方向の外側にとることができる。その結果、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に装着する際の作業性を向上させることができる。
　また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することによって、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロット１１に挿入（装着）する際に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに衝突するのが抑制されるので、スロット１１への装着時の衝突に起因しＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損（短絡）するのを抑制することができる。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することによって、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に挿入する際にＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のスロット１１への装着作業性を向上させることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成する。これにより、コイルを径方向内側から外側に向かって移動させてスロット１１に挿入する場合と異なり、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に装着する際の作業性を確実に向上させることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、折曲部３５、４３および５４のステータコア１ａの半径方向の内側への突出量（Ｌ１、Ｌ２およびＬ３）を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずらして配置する。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を互いに半径方向にずらして配置することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を互いに異なる形状を有するように構成するとともに、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４を、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちの少なくとも１つを有するように構成する。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を半径方向にずらすことができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、幅広の積層面ｆと、積層面ｆと直交する幅狭の端面ｅとを有するように構成し、積層面ｆまたは端面ｅがステータコア１ａの軸方向端面（コア端面１ｃ）に面するように構成する。これにより、３つのコイルの全ての幅広の積層面ｆがステータコア１ａの軸方向端面に面する場合に比べて、各々の連結部３６、４４および５５を半径方向内側にずらした場合の３つの連結部３６、４４および５５の半径方向の合計長さを小さくすることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置することにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が互いに接触することに起因して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０同士が短絡するのを抑制しながら、各々の連結部３６、４４および５５を半径方向にずらして配置することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げるとともに、他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの軸方向に沿って延びるかまたはステータコア１ａの半径方向の外側に折り曲げる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の両方側のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げる場合と異なり、ロータ２を容易に、ステータコア１ａの内側に挿入することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の外側へ折り曲げて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）の連結部３３および連結部５３同士を軸方向に沿って重ねる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の連結部３３、連結部４２および連結部５３を重ねずに径方向にずらして配置する場合と異なり、電動機１００の径方向の長さが大きくなるのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに衝突するのが確実に防止されるので、衝突に起因してＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損（短絡）するのを確実に抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルから構成し、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、少なくともステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げることにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、エッジワイズコイルからなるＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、容易に、半径方向に折り曲げることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５のうちの少なくとも１つの連結部（第１実施形態ではＷ相コイル５０の連結部５５）を、他の連結部（Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４）に対してステータコアの軸方向（高さ方向）にずれた位置に配置する。これにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５の軸方向（高さ方向）の位置が全て同じ場合と異なり、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が衝突するのをより確実に抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の折曲部３５を、略Ｌ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も小さくし、Ｖ相コイル４０の折曲部４３を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も大きくし、Ｗ相コイル５０の折曲部５４を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を、Ｕ相コイル３０の折曲部３５よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３よりも小さくする。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することができる。
　（第２実施形態）
　次に、図９～図１４を参照して、第２実施形態による電動機２００の構成について説明する。第２実施形態では、Ｖ相コイル４０の連結部４２とＷ相コイル５０の連結部５３とが径方向に沿って並ぶように配置されていた上記第１実施形態とは異なり、Ｕ相コイル１３０の連結部３３、Ｖ相コイル１４０の連結部１４４およびＷ相コイル１５０の連結部５３が軸方向に沿って並ぶように配置されている例について説明する。なお、電動機２００は、「回転電機」の一例である。また、第２実施形態において上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を用いるとともに説明を省略する。
　図９に示すように、第２実施形態によるステータ１０１は、複数のコイル１０１ｂ（Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０）を含む。なお、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。また、ステータ１０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
　図９および図１２に示すように、第２実施形態のＵ相コイル１３０は、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＵ相コイル３０と同一の形状を有する。また、Ｕ相コイル１３０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１３１と、一対の折曲部１３１同士を連結する連結部１３２とを含む。折曲部１３１の先端面１３１ａは、軸方向外側を向くように形成されている。また、折曲部１３１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ７は、後述するＶ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）よりも大きく、Ｗ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）よりも小さい。なお、連結部１３２は、「第１連結部」の一例である。
　連結部１３２は、周方向に沿って延びるように形成され、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１３２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、連結部１３２の周方向の長さＬ１０は、後述するＶ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１（図１３参照）よりも小さく、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２（図１４参照）よりも大きい。Ｕ相コイル１３０の一方側のコイルエンドでは、一対の折曲部１３１と連結部１３２とにより、軸方向内側が開放された凹状部１３３が形成されている。また、連結部１３２のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１１である。
　図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、軸方向に延びてそれぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部１４１を有する。また、Ｖ相コイル１４０は、コイルエンドにおいて、一方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４２と、他方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４３と、折曲部１４２および折曲部１４３を連結する連結部１４４とを有する。なお、コイル辺部１４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部１４４は、「第２連結部」の一例である。
　折曲部１４２は、径方向外側で、かつ、折曲部１４２の先端面１４２ａがＵ相コイル１３０の連結部３３側（コア端面１ｃ側）に向けて折り返されており、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２と同様の略Ｕ字形状を有する。折曲部１４２の突出高さはＨ１３は、折曲部３２の突出高さはＨ１２（図１２参照）よりも大きい。折曲部１４２の先端面１４２ａは、Ｕ相コイル１３０の一対の折曲部３２と連結部３３とによって形成された凹状部３４の内部で、かつ、連結部３３の近傍の位置に配置されている。
　折曲部１４３は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部１４１がコイルエンドにおいて径方向外側で、かつ、折曲部１４３の先端面１４３ａがＵ相コイル１３０の連結部３３とは反対側（軸方向外側）に向けて折り曲げられており、略Ｓ字形状に形成されている。具体的には、折曲部１４３は、平角導線の積層方向（径方向）に沿って略９０度で外折りされた後、略９０度で内折りされることにより、略Ｓ字形状に形成されている。折曲部１４３の先端面１４３ａは、コア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いている。折曲部１４３の先端面１４３ａの突出高さは、折曲部１４２の突出高さＨ１３と一致する。また、折曲部１４３は、折曲部１４２とは別のＵ相コイル１３０（隣接するＵ相コイル１３０）の凹状部３４の内部に配置されている。
　連結部１４４は、コア端面１ｃ側（連結部３３側）を向いた折曲部１４２の先端部と、コア端面１ｃとは反対側を向いた折曲部１４３の先端部とを連結するように形成されている。また、連結部１４４は、径方向から見て、軸方向外側が開放された凹状の第１部分１４４ａと、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２を跨ぐ凸状の第２部分１４４ｂとを含む段差状形状を有する。凹状の第１部分１４４ａは、折曲部１４２の先端部と連結することにより、Ｕ相コイル１３０の凹状部３４内で連結部３３の近傍に配置されている。凸状の第２部分１４４ｂは、折曲部１４３の先端部と連結することによりＵ相コイル１３０の折曲部３２を軸方向外側から跨ぐように形成されている。第１部分１４４ａおよび第２部分１４４ｂは、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行で、かつ、周方向に沿って延びるように形成されている。以上により、図１０に示すように、連結部１４４は、Ｕ相コイル１３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。
　図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた折曲部１４５と、径方向内側に略Ｕ字形状に折り返された折曲部１４６と、折曲部１４５の先端部および折曲部１４６の先端部を連結する連結部１４７とを含む。ここで、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおける略Ｓ字形状の折曲部１４３の反対側には、略Ｕ字形状の折曲部１４６が形成されている。また、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおける略Ｕ字形状の折曲部１４２の反対側には、略Ｓ字形状の折曲部１４５が形成されている。また、折曲部１４５（折曲部１４６）のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ８は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）に比べて、最も小さい。なお、連結部１４７は、「第１連結部」の一例である。
　また、第２実施形態では、連結部１４７は、径方向から見て、軸方向内側が開放された凹状の第１部分１４７ａと、軸方向外側が開放された凸状の第２部分１４７ｂとを含む段差状形状を有する。第１部分１４７ａおよび第２部分１４７ｂは、周方向に沿って延びるように形成され、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２（図１４参照）に比べて、最も大きい。また、連結部１４７は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、凹状の第１部分１４７ａ内にＵ相コイル１３０の折曲部１３１が配置されている。また、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１４である。
　図９および図１４に示すように、Ｗ相コイル１５０は、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＷ相コイル５０と同一の形状を有する。また、Ｗ相コイル１５０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１５１と、一対の折曲部１５１の先端部を連結する連結部１５２とを含む。なお、連結部１５２は、「第１連結部」の一例である。
　一対の折曲部１５１は、径方向内側に向けて直線状に延びるとともに、Ｖ相コイル１４０の凹状の第１部分１４７ａの内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。さらに、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の凹状部１３３の内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。また、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の軸方向内側を通り、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＵ相コイル１３０の連結部１３２よりも径方向内側まで延びる。また、折曲部１５１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ９は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）に比べて、最も大きい。
　また、図１４に示すように、連結部１５２は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向いてロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１５２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１（図１３参照）に比べて、最も小さい。
　また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１５である。そして、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７（図１３参照）のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さＨ１４は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２のコア端面１ｃからの突出高さＨ１１（図１２参照）よりも小さく、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２のコア端面１ｃからの突出高さＨ１５よりも大きい。すなわち、Ｈ１１＞Ｈ１４＞Ｈ１５となる。その結果、第２実施形態では、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２と、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７と、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２は、互いにステータコア１ａの軸方向（高さ方向）にずれた位置に配置される。また、ステータ１０１の他端側のコイルエンドにおける最大の突出高さは、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の先端面１３１ａの突出高さＨ１１である。したがって、各相のコイルエンドが、突出高さＨ１１のＵ相コイル１３０の凹状部１３３よりも軸方向内側に納まるように配置されている。
　以上のように、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０を構成することにより、第２実施形態では、図１１に示すように、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げられている。また、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＷ相コイル１５０の連結部１５２は、それぞれの径方向内側への突出量Ｌ７、Ｌ８およびＬ９を互いに異ならせることにより、互いに径方向にずれて配置される。また、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２と、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７とは、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、部分的にオーバーラップするように、互いに半径方向にずれて配置される。また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２およびＶ相コイル１４０の連結部１４７とオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置される。
　第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　第２実施形態では、上記のように、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７を、凹状の第１部分１４７ａと凸状の第２部分１４７ｂとを含むように構成し、Ｖ相コイル１４０の凸状の第２部分１４７ｂを、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を跨ぐように配置する。これにより、Ｕ相コイル１３０とＶ相コイル１４０とが衝突することなく、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を径方向内側に突出させることができる。
　第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
　（第３実施形態）
　次に、図１５および図１６を参照して、第３実施形態による電動機４００の構成について説明する。第３実施形態では、上記第１および第２実施形態の各相のコイルに低高速用コイル部と低速用コイル部とを設けた例ついて説明する。なお、電動機４００は、「回転電機」の一例である。
　第３実施形態では、各相のコイル形状は任意であり、上記第１および第２実施形態で示したコイル形状のいずれにも適用することが可能である。そのため、ここでは、上記第１実施形態のコイル（Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０）に第３実施形態の構成を適用した例について説明する。
　図１５に示すように、第３実施形態によるステータ４０１では、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０から構成される各コイル４０１ｂが、それぞれ、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とを含んでいる。具体的には、各コイル４０１ｂでは、積層された平角導線のうち、一部が低高速用コイル部４６０を構成し、他の一部が低速用コイル部４７０を構成している。これらの低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とは、絶縁部材４８０によって互いに分離されている。これにより、各コイル４０１ｂは、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とが共通のスロット１１内に配置されるように構成されている。なお、ステータ４０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。
　各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０は、電動機４００の低速駆動時および高速駆動時の両方で使用され、低速用コイル部４７０は、電動機４００の低速駆動時にのみ使用されるように構成されている。これらの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、図１６に示すように、巻線切替部ＣＳによって接続状態を切替可能である。
　具体的には、電動機４００は、電源部ＢＵおよび巻線切替部ＣＳとそれぞれ接続される。電動機４００は、電源部ＢＵから供給される３相の交流電力に対応して駆動するように構成されている。
　各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、電気的に直列に接続されている。低高速用コイル部４６０の一方側の端子ＴＵ１、ＴＶ１およびＴＷ１は、電源部ＢＵに接続されている。また、低高速用コイル部４６０の他方側で、かつ、低速用コイル部４７０の一方側の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２は、巻線切替部ＣＳに接続されている。また、低速用コイル部４７０の他方側の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３は、巻線切替部ＣＳに接続されている。
　巻線切替部ＣＳは、電動機４００の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２を短絡させるための高速用スイッチＳＷ１と、電動機４００の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３を短絡させるための低速用スイッチＳＷ２とを含む。
　巻線切替部ＣＳは、低速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオフ状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオン状態にする。この結果、端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０の両方に電圧が印加される。これにより、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが大きくなるので、コイル４０１ｂに大きな電圧を印加することができ、低速駆動時の電動機４００のトルクを大きくすることが可能である。
　また、巻線切替部ＣＳは、高速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオン状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオフ状態にする。この結果、端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０のみに電圧が印加される。この結果、低速駆動時に比べて、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが小さくなるので、電動機４００を高速駆動することが可能である。
　第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　第３実施形態では、上記のように、各相のコイル４０１ｂに、低速時にのみ使用される低速用コイル部４７０と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部４６０とを設け、低速用コイル部４７０と低高速用コイル部４６０とを共通のスロット１１内に配置する。これにより、電動機４００が回転した際の脈動を抑制することが可能で、かつ、駆動速度に応じて巻線切り替え可能な電動機４００を得ることができる。
　（第４実施形態）
　次に、図１７を参照して、第４実施形態による自動車５００の構成について説明する。なお、自動車５００は、「車両」の一例である。
　図１７に示すように、自動車５００は、上記第１～第３実施形態の電動機１００、２００および４００のうちのいずれか１つが備えられている。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１～第３実施形態と同様である。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記第１～第３実施形態では、電動機および電動機用ステータを示したが、電動機以外の発電機などの回転電機および回転電機用ステータであってもよい。
　また、上記第１～第３実施形態では、平角導線を巻き重ねて積層したエッジワイズコイルを用いた例を示したが、丸線を束ねたコイルを用いてもよい。
　また、上記第１～第３実施形態では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相コイルの連結部を、ステータコアの周方向に沿って延びるように形成した例を示したが、連結部を、周方向に沿って円弧状に延びるように形成してもよいし、周方向に沿って直線状に延びるように形成してもよい。また、連結部を、周方向に沿って円弧状以外の曲線状に延びるように形成してもよい。
　また、上記第１実施形態では、図４に示す形状のコイルをＵ相コイル（第１コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＶ相コイル（第２コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＷ相コイル（第３コイル）とする例を示したが、図４に示す形状のコイルをＶ相コイル（Ｗ相コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＷ相コイル（Ｕ相コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＵ相コイル（Ｖ相コイル）としてもよい。すなわち、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。また、第２実施形態のコイル（図１２、図１３、図１４）も同様に、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。
　また、上記第４実施形態では、自動車に上記第１～第３実施形態の電動機が備えられている例を示したが、建設機械用等の車両や、農業用の車両に上記第１～第３実施形態の電動機を備えてもよい。また、車両以外にも、たとえば、船舶や航空機等に上記第１～第３実施形態の電動機を備えてもよい。
　１、１０１、４０１　ステータ（回転電機用ステータ）
　１ａ　ステータコア
　１ｂ、１０１ｂ、４０１ｂ　コイル
　２　ロータ
　１１　スロット
　３０、１３０　Ｕ相コイル（第１コイル）
　３１、４１、５１、１４１　コイル辺部（軸方向部分）
　３３、４２、５３、１４４　連結部（第２連結部）
　３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１　折曲部
　３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２　連結部（第１連結部）
　４０、１４０　Ｖ相コイル（第２コイル）
　５０、１５０　Ｗ相コイル（第３コイル）
　１００、２００、４００　電動機（回転電機）
　１４７ａ　第１部分
　１４７ｂ　第２部分
　４６０　低速用コイル部
　４７０　低高速用コイル部
　５００　自動車（車両）
　ｆ　積層面（第１面）
　ｅ　端面（第２面）

Claims (20)

  1. 　ロータ（２）と、
    　複数のスロット（１１）を有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコア（１ａ）と、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、４０１ｂ）とを含むステータ（１、１０１、４０１）とを備え、
    　前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０）と、第２コイル（４０、１４０）と、第３コイル（５０、１５０）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１）と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部（３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、回転電機（１００、２００、４００）。
  2. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられ、かつ、前記ステータコアの軸方向に沿って前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンド側から前記スロットに挿入可能に構成されている、請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記第１連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部（３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１）を含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、前記折曲部の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  4. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記折曲部は、互いに異なる形状を有するとともに、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちのいずれか１つの形状を有する、請求項３に記載の回転電機。
  5. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、幅広の第１面（ｆ）と、前記第１面と直交する幅狭の第２面（ｅ）とを有し、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、幅広の前記第１面が前記ステータコアの軸方向端面に面する前記第１連結部と、幅狭の前記第２面が前記ステータコアの軸方向端面に面する前記第１連結部とを含む、請求項１に記載の回転電機。
  6. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルが、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置されることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  7. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの軸方向に沿って延びるかまたは前記ステータコアの半径方向の外側に折り曲げられている、請求項１に記載の回転電機。
  8. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、それぞれ、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１）と、前記一対の軸方向部分を軸方向の他方側のコイルエンドにおいて連結する第２連結部（３３、４２、５３、１４４）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つが、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の外側へ折り曲げられることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つの前記第２連結部同士が軸方向に沿って重なるように配置されている、請求項７に記載の回転電機。
  9. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つの前記第１連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  10. 　前記コイルは、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルであり、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルが、少なくとも前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記平角導線の積層方向に沿って前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  11. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部のうちの少なくとも１つの前記第１連結部は、他の前記第１連結部に対して前記ステータコアの軸方向にずれた位置に配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  12. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記第１連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部（３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１）を含み、
    　前記第１コイルの折曲部は、略Ｌ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も小さく、
    　前記第２コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も大きく、
    　前記第３コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、前記第１コイルの折曲部よりも大きく、前記第２コイルの折曲部よりも小さい、請求項１に記載の回転電機。
  13. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１２に記載の回転電機。
  14. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記第１連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部（３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１）を含み、
    　前記第２コイルの第１連結部は、凹状の第１部分（１４７ａ）と、凸状の第２部分（１４７ｂ）とを含み、
    　前記第２コイルの凸状の第２部分は、前記第１コイルの前記折曲部を跨ぐように配置されている、請求項１に記載の回転電機。
  15. 　前記コイルは、低速時にのみ使用される低速用コイル部（４６０）と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部（４７０）とを含み、
    　前記低速用コイル部と前記低高速用コイル部とが共通の前記スロット内に配置されるように構成されている、請求項１に記載の回転電機。
  16. 　複数のスロット（１１）を有するステータコア（１ａ）と、
    　前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、４０１ｂ）とを備え、
    　前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０）と、第２コイル（４０、１４０）と、第３コイル（５０、１５０）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１）と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部（３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、回転電機用ステータ（１、１０１、４０１）。
  17. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられ、かつ、前記ステータコアの軸方向に沿って前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンド側から前記スロットに挿入可能に構成されている、請求項１６に記載の回転電機用ステータ。
  18. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記第１連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部（３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１）を含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、前記折曲部の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１６に記載の回転電機用ステータ。
  19. 　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記折曲部は、互いに異なる形状を有するとともに、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちのいずれか１つの形状を有する、請求項１８に記載の回転電機用ステータ。
  20. 　回転電機（１００、２００、４００）を備える車両（５００）であって、
    　前記回転電機は、
    　ロータ（２）と、
    　複数のスロット（１１）を有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコア（１ａ）と、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイル（１ｂ、１０１ｂ、４０１ｂ）とが設けられるステータ（１、１０１、４０１）とを含み、
    　前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイル（３０、１３０）と、第２コイル（４０、１４０）と、第３コイル（５０、１５０）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分（３１、４１、５１、１４１）と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部（３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２）とを含み、
    　前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、車両。
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