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WO2024048313A1 - ステータ - Google Patents

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Publication number
WO2024048313A1
WO2024048313A1 PCT/JP2023/029758 JP2023029758W WO2024048313A1 WO 2024048313 A1 WO2024048313 A1 WO 2024048313A1 JP 2023029758 W JP2023029758 W JP 2023029758W WO 2024048313 A1 WO2024048313 A1 WO 2024048313A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
portions
slot
wave
wound
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/JP2023/029758
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智彦 竹味
清隆 古賀
隆洋 小淵
大輔 丸井
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Corp
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 Aisin Corp filed Critical Aisin Corp
Priority to CN202380052061.XA priority Critical patent/CN119563271A/zh
Priority to EP23860076.1A priority patent/EP4507170A4/en
Priority to JP2024544127A priority patent/JP7790583B2/ja
Publication of WO2024048313A1 publication Critical patent/WO2024048313A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings

Definitions

  • the present invention relates to a stator.
  • a stator having a stator core provided with a plurality of slots is known.
  • Such a stator is described, for example, in WO 2022/071029.
  • the stator described in International Publication No. 2022/071029 includes a stator core provided with a plurality of slots and a coil portion attached to the stator core.
  • the coil portion is composed of a conductor connection body.
  • the conductor connector has a plurality of straight portions passing through the slots and a bent portion provided on one side in the axial direction of the stator core. In the coil part, two straight parts are connected to each other via a bent part.
  • the straight portions of the coil portion are arranged in four layers arranged in the radial direction in each of the plurality of slots. That is, in one slot, four straight portions pass in line in the radial direction.
  • the conductor connector then goes around the stator core so that the straight portions alternately pass through adjacent layers.
  • the conductor coupling body goes around the stator core in a zigzag manner along the circumferential direction so that the straight part passes through the innermost layer and the second innermost layer alternately, and then the straight part passes through the stator core in a zigzag manner. It is configured to rotate around the stator core in a zigzag pattern along the circumferential direction by switching the layers it passes along the way and passing through the third innermost layer and the outermost layer alternately.
  • stator described in International Publication No. 2022/071029 alternately passes through the innermost layer and the second inner layer, and then alternately passes through the third inner layer and the outermost layer.
  • the two layers that alternate by being connected from the second inner layer to the third inner layer as they pass through are switched midway. Therefore, in order to switch the two layers that pass alternately, it is necessary to straddle the conductor of the other coil end part at the part where the second inner layer is connected to the third inner layer, so the coil end
  • the size of the stator core in the axial direction increases in the middle of the slot in the radial direction. Since this increases the size of the stator, it is desired to reduce the size of the coil portion in the axial direction of the stator core.
  • This invention has been made to solve the above problems, and one object of the invention is to provide a stator in which the size of the coil portion in the axial direction of the stator core can be reduced. It is.
  • a stator includes a stator core including a plurality of slots extending in the axial direction, a coil portion disposed in each of the plurality of slots, and in which a conductive wire is wave-wound;
  • the coil portion includes a plurality of slot accommodation portions accommodated in each of the plurality of slots in a lined manner along the radial direction of the stator core, and a plurality of slot accommodation portions accommodated in mutually different slots.
  • a second coil end portion that connects the slot accommodating portions in pairs, and the first coil end portion is such that the radial position of the slot accommodating portions to be connected is toward one radial side toward the other radial direction.
  • the second coil end portion connects at least one pair of wave-wound coil portions that are sequentially wave-wound in a stepwise manner by connecting the slot housing portions one pair at a time, and the coil portions are connected to each other.
  • the wave-wound coil part winds the waves in a stepwise manner along one side in the circumferential direction from the other end in the radial direction to the one end, and the second coil end part changes the direction in the circumferential direction from one end.
  • wave winding is performed in order from one end in the radial direction to the other end in the radial direction along the other side in the circumferential direction.
  • connection used herein is described as a broad concept that includes not only connection by joining different conductor members, but also a state in which they are connected as one conductor.
  • the coil portions extend from the other end in the radial direction to the one end along one side in the circumferential direction by the wave-wound coil portions that are connected to each other.
  • the coil is wound in waves in a stepwise manner, and the direction in the circumferential direction is changed from one side to the other by the second coil end portion, and the coil is wound from one end in the radial direction to the other end along the other side in the circumferential direction. It is wrapped in waves in order.
  • the diameter Unlike the case where slot accommodating parts adjacent in the direction are connected alternately, the radial position of the slot accommodating parts to be connected is
  • the slot accommodating parts can be connected to each other without providing a switching part in the middle. Therefore, the slot accommodating parts can be connected to each other without providing a connecting part that straddles another coil part in the middle of the slot in the radial direction. As a result, the size of the coil portion in the axial direction of the stator core can be reduced.
  • the first coil end portion forming one of the wave-wound coil portions connected to each other and the first coil end portion forming the other thereof have a diameter of the slot housing portion to which they are connected.
  • the slot accommodating portions are connected to each other in pairs so that the directional positions are changed in parallel to each other in a stepwise manner.
  • the positions of the connected slot accommodation parts in the radial direction are arranged so as to be changed in parallel to each other in stages.
  • the shapes of the conductors constituting one and the other of the wave-wound coil parts connected to each other can be made common. Therefore, even when the wave-wound coil parts that are connected to each other are connected by folding back, it is possible to suppress an increase in the number of types of conductor member shapes, so that the number of types of conductor members used to form the coil parts can be reduced. It is possible to prevent this from increasing.
  • the second coil end portion includes an outermost coil end portion that connects the slot accommodation portions arranged at the outermost radial direction in each of the plurality of slots;
  • a plurality of wave-wound coil parts are provided, and a plurality of wave-wound coil parts and an innermost coil end part that connects the innermost slot housing parts are provided.
  • the portion and the innermost coil end portion form a wave-wound coil portion in which the winding direction in the circumferential direction is changed multiple times.
  • the plurality of wave-wound coil parts, the outermost coil end part, and the innermost coil end part form a wave-wound coil part in which the winding direction in the circumferential direction is changed multiple times. Therefore, the coil portion can be configured to be wave-wound while changing the winding direction in the circumferential direction multiple times at each of the radially innermost and outermost portions of the slot. Therefore, even when the number of slot accommodation parts accommodated in one slot increases, the coil part can be configured by folding back multiple times at each of the radially innermost and outermost parts of the slot. The size of the coil portion in the axial direction of the stator core can be reduced.
  • the first coil end portions are arranged to be shifted outward or inward one by one in the radial direction among the slot accommodation portions arranged in different slots. Connect the slot accommodating parts one pair at a time.
  • the coil portion can be configured by connecting the slot housing portions, which are arranged one by one in the radial direction and shifted outwardly or inwardly, to form a coil portion.
  • the slot receiving portions can be closely arranged in each case. Therefore, the radial position of the slot accommodating parts to be connected can be changed stepwise in order toward one side in the radial direction while efficiently connecting to the plurality of slot accommodating parts arranged in the slot.
  • the slot-accommodating parts can be connected to each other in pairs.
  • the slot accommodating portion forming one of the wave-wound coil portions connected to each other and the slot accommodating portion forming the other are respectively arranged in adjacent slots.
  • the slot accommodating part is arranged in a common slot in both one and the other of the wave-wound coil parts connected to each other, the coil for the magnet arranged in the rotor facing the stator Since the positional relationship of the parts becomes uneven, the current flowing through the wave-wound coil parts becomes uneven.
  • the slot accommodating portion forming one side and the slot accommodating portion forming the other side of the wave-wound coil portions connected to each other are arranged in adjacent slots. It is possible to suppress the occurrence of bias in the current flowing through the wave-wound coil portion.
  • the slot housing part forming the coil part can be placed in a pair of adjacent slots. By arranging them alternately, it is possible to suppress the occurrence of bias in the current flowing through the coil portion.
  • the coil section includes a U-phase coil section, a V-phase coil section, and a W-phase coil section through which each of the three-phase alternating currents flows, and the U-phase coil section, the V-phase coil section, and the In each of the phase coil section and the W-phase coil section, the slot accommodation sections are arranged in pairs such that the radial position of the slot accommodation section is gradually changed toward one side in the radial direction.
  • the end portions By being connected by the end portions, it has a wave-wound coil portion formed by the first coil end portion and the slot housing portion, and one and the other of the wave-wound coil portions that are connected to each other form a second coil end portion.
  • the windings are connected so that the direction of the windings in the circumferential direction can be changed by.
  • the radial position of the slot accommodation portion can be set stepwise in order toward one side in the radial direction.
  • FIG. 1 is a plan view of a rotating electric machine (stator) according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a Y-connected three-phase coil section according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a stator according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a first coil section of a U-phase coil section. It is a figure showing the composition of the 2nd coil part of a U phase coil part. It is a figure showing the composition of the 3rd coil part of a U phase coil part. It is a figure showing the composition of the 4th coil part of a U phase coil part.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a portion connecting first turn slot accommodation portions on the outermost radial side. It is a figure for demonstrating the part which connects the slot accommodation parts of the 8th turn on the innermost diameter side of a radial direction. It is a figure for explaining the composition of the conductor member which constitutes a coil part.
  • FIGS. 1 to 10 The structure of a rotating electrical machine 200 including a stator 100 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
  • the "axial direction” means the direction (Z direction: see FIG. 1) along the rotation axis (symbol O) of the stator core 10 (rotor 150).
  • the Z1 direction side one side in the axial direction
  • the other side is referred to as the Z2 direction side.
  • the "circumferential direction” means the circumferential direction (direction A) of the stator core 10.
  • One circumferential side is defined as the A1 direction
  • the other side is defined as the A2 direction.
  • the "radial direction” means the radial direction (direction B) with respect to the rotational axis of the stator core 10 (rotor 150).
  • “radially inner side” and “inner diameter side” mean a direction toward the center of stator core 10 (B1 direction).
  • “radially outer” and “outer diameter side” mean a direction toward the outside of stator core 10 (direction B2).
  • the rotating electric machine 200 includes a stator 100 and a rotor 150.
  • Each of stator 100 and rotor 150 is formed in an annular shape.
  • Stator 100 and rotor 150 are opposed to each other.
  • the rotor 150 is arranged radially inside the stator 100 (on the B1 direction side).
  • the rotor 150 is provided with a plurality of permanent magnets (not shown). That is, the rotating electrical machine 200 of this embodiment is configured as an inner rotor type rotating electrical machine.
  • Stator 100 includes stator core 10 .
  • Stator core 10 is arranged to face rotor 150 in the radial direction. Further, the stator core 10 is provided with a plurality of (for example, 48) slots 11. Further, teeth 12 are provided between adjacent slots 11.
  • the stator core 10 is configured such that, for example, a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the rotation center axis direction (Z1 direction and Z2 direction), and is configured to allow magnetic flux to pass therethrough. Further, the stator core 10 has end surfaces 10a on each of one side (Z1 direction side) and the other side (Z2 direction side) in the axial direction. Further, the stator 100 includes a coil section 20.
  • the coil section 20 is connected to an external power supply section and is configured to be supplied with electric power (for example, three-phase AC power).
  • the coil section 20 is configured to generate a magnetic field when supplied with electric power.
  • the coil section 20 includes a U-phase coil section 30, a V-phase coil section 40, and a W-phase coil section 50, through which three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) alternating currents are passed.
  • the U-phase coil section 30 includes a U-phase first coil section 31, a second coil section 32, a third coil section 33, and a fourth coil section 34 that are connected in parallel to each other.
  • the V-phase coil section 40 includes a V-phase first coil section 41, a second coil section 42, a third coil section 43, and a fourth coil section 44 that are connected in parallel to each other.
  • the W-phase coil section 50 includes a W-phase first coil section 51, a second coil section 52, a third coil section 53, and a fourth coil section 54 that are connected in parallel to each other.
  • the U-phase coil section 30, the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50 are Y-connected (star-connected).
  • U-phase, V-phase, and W-phase AC power is input from the power line 61 to the U-phase coil section 30, the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50, respectively.
  • the output sides of each of the U-phase coil section 30, the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50 are connected to each other via a neutral wire 62.
  • the coil portion 20 is arranged in each of the plurality of slots 11, and the conductive wire is wound in waves.
  • the coil portion 20 includes a slot accommodating portion 21 and a coil end portion 22.
  • the slot accommodating portion 21 is accommodated in each of the plurality of slots 11 formed to extend in the axial direction (Z direction).
  • the coil end portions 22 connect the plurality of slot accommodating portions 21 in pairs.
  • the coil end portion 22 connects the slot accommodating portions 21 accommodated in different slots 11 to each other. That is, the coil part 20 disposed in the stator core 10 is arranged in a direction from one side in the axial direction to the other side (from the Z1 direction side to the Z2 direction side) in the part corresponding to the one slot accommodating part 21.
  • the slot 11 After being placed in the slot 11, it crosses along the end surface 10a provided on the Z2 direction side of the stator core 10 at a portion corresponding to the coil end portion 22 on the Z2 direction side, and corresponds to another slot accommodation portion 21.
  • the slot 11 has a configuration in which the slot 11 is disposed in another slot 11 different from the one slot 11 so as to go from the other side in the axial direction to the one side (from the Z2 direction side to the Z1 direction side).
  • the coil portion 20 is formed so as to extend from the slot accommodating portion 21 along the end surface 10a, and further to be connected to the slot accommodating portion 21 at another different slot 11.
  • the coil portion 20 is constructed by winding a conductor member 70 (see FIG. 10), which is a rectangular conducting wire, in waves.
  • the U-phase coil section 30 the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50 have the same configuration. Therefore, below, the U-phase coil section 30 will be explained.
  • the U-phase coil section 30 includes a first coil section 31, a second coil section 32, a third coil section 33, and a fourth coil section 34, which are connected in parallel to each other and are combined in a cage shape. It is located at 10. Further, one end of each of the first coil section 31 , the second coil section 32 , the third coil section 33 , and the fourth coil section 34 is connected to the power line 61 . AC power is supplied from the power line 61. The other end of each of the first coil section 31 , second coil section 32 , third coil section 33 , and fourth coil section 34 is connected to the neutral wire 62 .
  • each of the first coil section 31, second coil section 32, third coil section 33, and fourth coil section 34 of the U-phase coil section 30 has 48 slots 11.
  • 1st hereinafter, ⁇ th'' is referred to as ⁇ #''
  • the slots 11 of #31, the slots 11 of #36 and #37, and the slots 11 of #42 and #43 are two slots 11 adjacent to each other in the circumferential direction (direction A), respectively.
  • 4 to 7 show the annular stator core 10 cut open so that the vertical direction is the radial direction (B direction) of the stator core 10, and the left and right direction is the circumferential direction (A direction) of the stator core 10.
  • This is a diagram. That is, in FIGS. 4 to 7, the left and right ends of the figures are connected to each other.
  • the V-phase coil section 40 and the W-phase coil section 50 are arranged in stator core 10 with two and four slots 11 shifted from U-phase coil section 30, respectively. ing.
  • the plurality of slot accommodating portions 21 are accommodated in each of the plurality of slots 11 so as to be lined up along the radial direction (direction B) of the stator core 10. Specifically, in this embodiment, in one slot 11, eight slot accommodating portions 21 are arranged in a line in the radial direction. For example, in one slot 11, the slot accommodation portion 21 located at the outermost side (outer diameter side: B2 direction side) is placed as the first turn (first layer), and the slot housing part 21 is arranged at the innermost side (inner diameter side: B1 side).
  • the slot accommodating portion 21 shown in FIG. 1 is the eighth turn (eighth layer).
  • the slot accommodating portions 21 are arranged so that current flows through the positions indicated by white numbers on a black background in the order of the white numbers.
  • the coil end portion 22 has a portion 23, a portion 24, and a portion 25.
  • the coil end portions 22 (portions 23, 24, and 25) indicated by solid lines are arranged on the Z1 direction side of the stator core 10, and the coil end portions indicated by broken lines 22 (portion 23) indicates that it is disposed on the Z2 direction side of the stator core 10.
  • the portion 23 is an example of a "first coil end portion” in the claims.
  • the portion 24 is an example of a “second coil end portion” and an “outermost coil end portion” in the claims.
  • the portion 25 is an example of a “second coil end portion” and an “innermost coil end portion” in the claims.
  • the coil end portions 22 are schematically illustrated as straight lines when viewed from the Z direction, but the coil end portions 22 (portions 23, 25, The portion 24 and the portion 25) may have a curved shape when viewed from the Z direction.
  • the portion 23 connects each pair of slot accommodating portions 21 having mutually different positions in the radial direction (B direction) among the plurality of slot accommodating portions 21 accommodated in mutually different slots 11 . Specifically, the portion 23 connects the slot accommodating portions 21 such that the radial position (number of turns) of the slot accommodating portions 21 to be connected is sequentially changed stepwise toward one side in the radial direction. do. That is, the portions 23 connect the slot accommodating portions 21 in pairs so that the number of turns increases toward one side in the circumferential direction (A1 direction side).
  • the coil section 20 has four wave-wound coil sections 20a, 20b, and 4 wave-wound coil sections 20a, 20b, and 20b, each of which is wave-wound around the stator core 10 along a common circumferential direction by the section 23 and the slot housing section 21.
  • a coil portion 20c and a wave-wound coil portion 20d are formed.
  • the plurality of parts 23 and the slot accommodating part 21 are connected, so that the slot accommodating part 21 disposed on the outermost diameter side (first turn) to the slot accommodating portion 21 disposed on the innermost diameter side (eighth turn) are connected in order. That is, the plurality of portions 23 extend from the slot accommodating portion 21 disposed at the first turn position, which is the end of the other radial side (for example, the B2 direction side) of the slot 11, to one side (for example, the B1 direction side).
  • the slot accommodating parts 21 are connected in pairs so that the radial positions of the slot accommodating parts 21 to be connected are sequentially changed stepwise up to the slot accommodating part 21 disposed at the 8th turn position, which is the end of the side. Connect one by one.
  • the portions 23 are slot accommodating portions 21 that are arranged one by one shifted outwardly or inwardly in the radial direction (direction B) among the slot accommodating portions 21 disposed in different slots 11. Connect them in pairs. That is, in each of the wave-wound coil portions 20a to 20d, the portions 23 connect the slot accommodating portions 21 sequentially from the 8th turn to the 1st turn while shifting one turn at a time.
  • the wave-wound coil portions 20a to 20d are provided to make at least one reciprocation (two reciprocations in this embodiment). That is, the wave-wound coil parts 20a to 20d are provided so that the flowing current makes at least one reciprocation (two reciprocations in this embodiment) along the circumferential direction.
  • the direction of the current flowing through the coil section 20 along the circumferential direction is changed at least once (three times in this embodiment) by the four wave-wound coil sections 20a to 20d. There is.
  • One wave-wound coil portion 20a is arranged along one circumferential side of the stator core 10 by the slot housing portion 21 and the portion 23 so that a current flows toward one circumferential side (for example, the A1 direction) of the stator core 10. , are sequentially wave-wound in stages toward one side in the radial direction (the B1 direction side).
  • the wave-wound coil portion 20b connected to the wave-wound coil portion 20a is arranged in the circumferential direction so that the current flows toward the other circumferential side (for example, the A2 direction) opposite to the wave-wound coil portion 20a.
  • waves are wound in a stepwise manner toward the other side in the radial direction (B2 direction side).
  • the wave-wound coil portion 20c and the wave-wound coil portion 20d are wave-wound so that the current flows toward one side and the other side in the circumferential direction, respectively.
  • the first coil portion of the U-phase coil portion 30 in the coil portion 20 is connected.
  • a second coil section 32, a third coil section 33, and a fourth coil section 34 respectively. That is, each of the first coil part 31, the second coil part 32, the third coil part 33, and the fourth coil part 34 is arranged in the stator core 10 while turning (changing) the circumferential direction three times. ing.
  • the wave-wound coil portions 20a to 20d are connected to each other by either the portion 24 or the portion 25.
  • Each of the portions 24 and 25 connects a pair of slot accommodating portions 21 having a common radial position (number of turns) among a plurality of slot accommodating portions 21 accommodated in mutually different slots 11.
  • Each of the portions 24 and 25 is wave-wound in a stepwise manner from the other end in the radial direction to the one end along a common circumferential direction by connecting the slot-accommodating portions 21 in pairs. At least one pair of wave-wound coil portions 20a to 20d are connected to each other.
  • the coil portion 20 is arranged along one side in the circumferential direction from the other end in the radial direction (for example, in the B2 direction) to one side (for example, in the B1 direction) by the wave-wound coil portions 20a to 20d that are connected to each other.
  • the wave winding is performed step by step up to the end of the side), and the circumferential direction is changed from one direction to the other (for example, from the A1 direction side to the A2 direction side) by the portions 24 and 25, and the other side in the circumferential direction is It is wave-wound in order along the side from one end in the radial direction to the other end.
  • the portion 24 connects the slot accommodating portions 21 arranged at the outermost (first turn) in the radial direction.
  • the portion 25 connects the slot accommodating portions 21 disposed radially innermost (eighth turn) in each of the plurality of slots 11 .
  • the four wave-wound coil portions 20a to 20d, one portion 24, and two portions 25 are folded back multiple times (the direction of the winding in the circumferential direction is changed multiple times).
  • a single wave-wound conductor (winding) is formed.
  • the slot housing portion 21 (white number 1) disposed on the outermost diameter side (first turn) of the #37 slot 11
  • a power line 61 is connected to the part).
  • a portion 23 extends from #37 to #31 as the coil end portion 22 on the Z2 direction side.
  • the portion 23 is placed in the slot housing portion 21 (the portion numbered 2) which is located in the second turn of the #31 slot 11, shifted one step inward from the outermost diameter side. Connected.
  • the portion 23 is alternately slotted in the Z1 direction side and the Z2 direction side in the order of the third turn of the slot 11 of #25, the fourth turn of the slot 11 of #19, and the fifth turn of the slot 11 of #13.
  • the slot accommodating portion 21 is connected to the accommodating portion 21, and the number of turns is increased inward one by one until the slot accommodating portion 21 (number 8 portion) is the 8th turn of the #43 slot 11.
  • a wave-wound coil portion 20a is formed in which the eight slot housing portions 21 and seven portions 23 are connected.
  • a portion 25 is provided on the Z1 direction side of the stator core 10 so as to be folded back (to change the direction of the winding in the circumferential direction).
  • the wave-wound coil portion 20b extends from the #48 slot 11 where the number 9 portion is provided, to the #42 slot 11 by changing the direction toward the A2 direction side in the circumferential direction. It is formed similarly to the wave-wound coil portion 20a.
  • the first coil portion 31 is arranged from the slot housing portion 21 (portion numbered 16) at the first turn of slot 11 #42 to the slot housing portion 21 (portion number 17) at the first turn of slot 11 #1. ), the portion 24 is provided on the Z1 direction side of the stator core 10, so that the wave-wound coil portion 20b is folded back to the wave-wound coil portion 20c. Thereafter, the first coil portion 31 is similarly folded back by the portion 25 from the wave-wound coil portion 20c to the wave-wound coil portion 20d. In this way, one first coil section 31 is formed by the four wave-wound coil sections 20a to 20d folded back three times. Note that the wave-wound coil portion 20d is connected to the neutral wire 62 from the slot housing portion 21 (portion numbered 32) of the first turn of the #6 slot 11.
  • the portion connecting the second turn to the third turn, the fourth turn to the fifth turn, and the sixth turn to the seventh turn is arranged on the Z1 direction side.
  • the portion 24 that connects the first turns and the portion 25 that connects the eighth turns are all arranged on the Z1 direction side.
  • the power line 61 and the neutral line 62 are also connected in the Z1 direction.
  • each of the second coil part 32, third coil part 33, and fourth coil part 34 has four wave-wound coil parts 20a to 34, similarly to the first coil part 31.
  • 20d is folded back to form a part of the wave-wound coil portion 20 that is folded back multiple times (the direction of the winding wire in the circumferential direction is changed multiple times).
  • the portion 23 forming the other of the wave-wound coil portions 20a to 20d that are connected to each other is configured so that the radial position of the slot accommodating portion 21 to be connected is changed stepwise (in a slope shape) parallel to each other.
  • the slot housing portions 21 are connected to each other in pairs.
  • the number (pitch) of slots 11 spanned by the portion 23 is the same. Specifically, the portion 23 straddles the five slots 11 and connects the slot accommodating portions 21 while shifting one turn to connect the slot accommodating portions 21 to each other. In other words, in each of the plurality of wave-wound coil parts 20a to 20d, the pitch number of the portion 23 is all "6".
  • the portion 23 has a common pitch on one side (Z1 direction side) and the other side (Z2 direction side) of the stator core 10.
  • parallel means that the radial positions of the slot accommodating portions 21 connected to the portions 23 are parallel to each other when they are arranged along the circumferential direction. That is, this means that the positions of the slot accommodating portions 21 are parallel to each other when the annular stator core 10 is shown cut open as shown in FIGS. 4 to 7.
  • each of the portions 24 and 25 there are two types, 5 pitches and 7 pitches.
  • a section 24 with a pitch number of 7 is provided between #42 and #1 of the slot 11
  • a section 24 with a pitch number of 7 is provided between #43 and #48, and between #7 and #12 of the slot 11.
  • a portion 25 having a pitch number of 5 is provided between and.
  • the second coil section 32 of FIG. A portion 25 having a pitch number of 7 is provided between and #13.
  • the mutually different parts 24 or parts 25 are arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction (Z direction).
  • the portion 24 or 25 with a large number of pitches is arranged above the portion 24 or 25 with a small number of pitches (on the Z1 direction side).
  • portions 24 and 25 with a pitch number of 7 are arranged so as to cover portions 24 and 25 with a pitch number of 5 on the upper side, respectively.
  • one of the plurality of wave-wound coil parts 20a-20d connected to each other for one round trip (one of the wave-wound coil parts 20a-20d connected to each other) is formed.
  • the slot accommodating part 21 that forms the other part of one round trip (the other of the wave-wound coil parts 20a to 20d that are connected to each other) is arranged in the slots 11 that are adjacent to each other.
  • the slot housing portions 21 forming the coil portion 20 that has been folded back multiple times are arranged alternately in a pair of slots 11 that are adjacent to each other. ing.
  • each of the U-phase coil section 30, the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50 is arranged alternately in a pair of adjacent slots 11 along the radial direction.
  • the slot housing portions 21 forming the wave-wound coil portions 20a to 20d are two slots 11 adjacent to each other in the circumferential direction, #1 and #48, # 6 and #7, #12 and #13, #18 and #19, #24 and #25, #30 and #31, #36 and #37, #42 and #43.
  • the slot accommodating portions 21 are alternately arranged in different slots 11 between adjacent ones (for one round trip).
  • the U-phase second coil section 32, third coil section 33, and fourth coil section 34 in FIGS. 5 to 7 are also similar to the U-phase first coil section 31. This prevents the positional relationship of the rotor 150 with respect to the unillustrated permanent magnets from being biased among each of the U-phase first coil section 31, second coil section 32, third coil section 33, and fourth coil section 34. Can be suppressed.
  • the coil portion 20 is formed as a wave-wound conductor wire by connecting a plurality of conductor members 70.
  • the plurality of conductor members 70 are connected (joined), so that each of the slot accommodation section 21 and the coil end section 22 (section 23, section 24, and section 25) is formed.
  • Each of the plurality of conductor members 70 has an inverted U shape.
  • the conductor member 70 includes a pair of slot accommodating portions 21 and a coil end portion 22 that connects the pair of slot accommodating portions 21 on one side (Z1 side) of the stator core 10 in the axial direction.
  • the shapes of the coil end portions 22 are different for each of the portions 23, 24, and 25.
  • the conductor member 70 is arranged so that the slot accommodation portion 21 is accommodated in each of the slots 11, and then the coil end portion 22 on the Z2 direction side is bent toward the outside in the circumferential direction, and It is joined to the coil end portion 22 of the conductor member 70 on the Z2 direction side by laser joining or the like.
  • the coil section 20 is configured using seven types of conductor members 70.
  • three types of conductor members 70 constitute the pair of slot housing parts 21 and 23
  • two types of conductor members 70 constitute the pair of slot housing parts 21 and 24, and a pair of slot housing parts 70.
  • Two types of conductor members 70 forming the housing portion 21 and the portion 25 are used.
  • the three types of conductor members 70 constituting the pair of slot accommodating parts 21 and parts 23 are such that, on the Z1 direction side, the part 23 connects the conductor member 70 connecting the second turn to the third turn, and the conductor member 70 connecting the fourth turn, respectively.
  • conductor members 70 There are three types of conductor members 70: a conductor member 70 that connects the 5th turn and a conductor member 70 that connects the 6th turn to the 7th turn.
  • the two types of conductor members 70 forming the pair of slot accommodating portions 21 and 24 and the two types of conductor members 70 forming the pair of slot accommodating portions 21 and 25 have pitch numbers of 5 and 7, respectively.
  • the coil portion 20 is arranged in order from the other end in the radial direction to the end on the one side along one side in the circumferential direction by the wave-wound coil portions 20a to 20d that are connected to each other. It is wave-wound in stages, and the circumferential direction is changed from one side to the other by parts 24 and 25 (second coil end part), and one end of the radial direction is wound along the other side of the circumferential direction. It is wrapped in waves in order from one end to the other end.
  • the innermost layer (turn) and the second innermost layer are alternately passed through, and then the third innermost layer and the outermost layer are alternately passed through.
  • the slot accommodating portions 21 are connected like a portion connected from the second inner layer to the third inner layer.
  • the slot accommodating portions 21 can be connected to each other without providing a portion whose radial position is changed midway. Therefore, the slot accommodating portions 21 can be connected to each other without providing a connecting portion across the other coil portions 20 in the middle of the slot 11 in the radial direction. As a result, the size of the coil portion 20 in the axial direction of the stator core 10 can be reduced.
  • the wave-wound coil portions 20a to 20d are configured such that in each of the plurality of slots 11, slot accommodation portions 21 are arranged which are connected in stages from one end in the radial direction to the other end. Therefore, the end portions of the wave-wound coil portions 20a to 20d can be arranged at the innermost or outermost positions in the radial direction. Therefore, when connecting the power line 61 or the neutral line 62 to the coil part 20, the manufacturing process is prevented from becoming more complicated than when connecting to the conductor (conductor member 70) in the middle of the slot 11. be able to.
  • the size of the conductor in the axial direction is considered to be large.
  • the portion 24 and the portion 25 connect the wave-wound coil portions 20a to 20d at the innermost or outermost radial direction. The degree of freedom in directional arrangement is increased.
  • the positions in the radial direction of the slot accommodating parts 21 to be connected are changed in parallel to each other in stages. Because of this arrangement, the shape of the conductor (conductor member 70) constituting one and the other of the wave-wound coil portions 20a to 20d connected to each other can be made the same. Therefore, even when the wave-wound coil parts 20a to 20d that are connected to each other are connected in a folded manner, it is possible to suppress an increase in the number of shapes of the conductor member 70. It is possible to prevent the number of types of conductor members 70 from increasing.
  • the direction of the winding in the circumferential direction is determined by the plurality of wave-wound coil parts 20a to 20d, the part 24 (outermost coil end part) and the part 25 (innermost coil end part). Since the wave-wound coil portion 20 is formed by changing the winding direction multiple times, wave winding is performed while changing the winding direction in the circumferential direction multiple times at each of the radially innermost and outermost sides of the slot 11.
  • the coil portion 20 can be configured so as to. Therefore, even when the number of slot housing portions 21 accommodated in one slot 11 increases, the coil portion 20 can be configured by folding back multiple times at each of the radially innermost and outermost portions of the slot 11. Therefore, the size of the coil portion 20 in the axial direction of the stator core 10 can be reduced.
  • the coil portion 20 can be configured by connecting the slot accommodating portions 21, which are arranged one by one in the radial direction so as to be shifted outwardly or inwardly from each other, in pairs.
  • the slot accommodating portions 21 can be densely arranged in each of the plurality of slots 11. Therefore, while efficiently connecting to the plurality of slot accommodating parts 21 arranged in the slot 11, the radial position of the slot accommodating part 21 to be connected is gradually changed in order toward one side in the radial direction.
  • the slot accommodating portions 21 can be connected to each other in pairs.
  • the slot accommodating portion 21 is arranged in the common slot 11 in both one and the other of the wave-wound coil portions 20a to 20d that are connected to each other, the rotor 150 facing the stator 100 Since the positional relationship of the coil section 20 with respect to the arranged magnets becomes uneven, the current flowing through the wave-wound coil sections 20a to 20d becomes uneven.
  • the slot accommodating part 21 forming one of the wave-wound coil parts 20a to 20d connected to each other and the slot accommodating part 21 forming the other By arranging them in slots 11 that are adjacent to each other, it is possible to suppress unevenness in the current flowing through the wave-wound coil portions 20a to 20d.
  • the portion 23 (first coil end portion) forming one of the wave-wound coil portions 20a to 20d for one round trip and the portion 23 forming the other are connected to the connecting slot.
  • the radial positions of the housing portions 21 are changed in parallel to each other in stages, the present invention is not limited to this. In the present invention, the radial positions of the slot accommodating portions may not be parallel to each other on one side and the other side for one reciprocation.
  • the coil portion 20 is formed by four wave-wound coil portions 20a to 20d, but the present invention is not limited to this.
  • the coil portion may be configured by two wave-wound coil portions so as to be folded back only once.
  • a second coil end part that changes the direction of the winding in the circumferential direction may be arranged at the radially inner end as one radial side, or a second coil end part for changing the direction of the winding in the circumferential direction may be arranged at the radially outer end.
  • a second coil end portion may be arranged to change the direction of the winding in the coil. That is, the second coil end portion may be either the innermost coil end portion or the outermost coil end portion.
  • one side and the other side in the circumferential direction may be oriented in opposite directions to those of the stator in the above embodiment.
  • the portions 23 are arranged one by one in the radial direction of the slot accommodation portions 21 arranged in different slots 11 so as to be shifted outward or inward from each other.
  • the first coil end portion may connect slot accommodating portions that are arranged offset by two or more slot accommodating portions. That is, slot housing portions that are shifted by two or more turns may be connected to each other.
  • the slot accommodating portion 21 forming one of the wave-wound coil portions 20a to 20d for one round trip and the slot accommodating portion 21 forming the other are located in the slots 11 adjacent to each other.
  • the slot accommodating portion forming one of the wave-wound coil portions for one round trip and the slot accommodating portion forming the other side of the wave-wound coil portion for one round trip are arranged in a common slot. Good too.
  • the slot accommodating portion forming one side of the wave-wound coil portion for one round trip and the slot accommodating portion forming the other side of the wave-wound coil portion for one round trip may be arranged in slots spaced apart from each other. good.
  • the coil end portion may be formed by arranging the rod-shaped conductor member in the slot as the slot-accommodating portion and then joining a conductor member separate from the rod-shaped conductor member.
  • the coil portion may be formed by combining an inverted U-shaped conductor member and a U-shaped conductor member from one side and the other side in the axial direction of the stator core.
  • the coil portion may be formed of a continuous wave-wound conductor.
  • each of the U-phase coil section 30, the V-phase coil section 40, and the W-phase coil section 50 constitutes four parallel coils, but the present invention is not limited to this.
  • each of the U-phase coil section, V-phase coil section, and W-phase coil section may not have a parallel configuration, or may have a two-parallel configuration.
  • the stator core 10 is provided with 48 slots 11, and each slot 11 has eight slot accommodation portions 21 accommodated in a line in the radial direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of slots in the stator core may be other than 48.
  • the number of slot accommodation portions accommodated in one slot may also be other than eight.
  • This embodiment includes at least the following configurations.
  • the stator (100) includes a stator core (10) including a plurality of slots (11) extending in the axial direction, a coil part (20) arranged in each of the plurality of slots (11), and in which a conducting wire is wave-wound.
  • the coil portion (20) includes a plurality of slot accommodating portions (21) arranged in a line along the radial direction of the stator core (10) in each of the plurality of slots (11), and a plurality of slot accommodating portions (21) arranged in the plurality of slots (11), and different slots.
  • a second coil end portion (24, 25), the first coil end portion (23) has a slot accommodating portion (21) to which the first coil end portion (23) is connected, whose radial position is from the other end in the radial direction toward one side in the radial direction.
  • At least a pair of wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d) are connected to each other, and the coil portion (20) is formed in a circumferential direction by the wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d) connected to each other.
  • Wave winding is performed in a stepwise manner along one side from the other end in the radial direction to the one end, and the direction in the circumferential direction is changed from one side to the other by the second coil end portion (24, 25). Then, it is wave-wound in order from one end in the radial direction to the other end in the radial direction along the other side in the circumferential direction.
  • the slot housing portions (21) are connected from the second inner layer to the third inner layer.
  • the slot accommodating portions (21) can be connected to each other without providing a portion that changes the radial position of the slot accommodating portions (21) in the middle. Therefore, the slot accommodating portions (21) can be connected to each other without providing a connecting portion that straddles another coil portion (20) in the middle of the slot (11) in the radial direction. As a result, the size of the coil portion (20) in the axial direction of the stator core (10) can be reduced.
  • the first coil end portion (23) forming one of the wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d) that are connected to each other and the first coil end portion (23) forming the other are connected to a connecting slot.
  • the slot accommodating parts (21) are connected to each other in pairs so that the radial positions of the accommodating parts (21) are changed stepwise in parallel to each other.
  • the positions of the slot accommodation portions (21) to be connected in the radial direction are parallel to each other in stages. Since the conductors are arranged so as to be changed in a similar manner, the shapes of the conductors forming one and the other of the wave-wound coil parts (20a, 20b, 20c, 20d) that are connected to each other can be made the same. . Therefore, even when the wave-wound coil parts (20a, 20b, 20c, 20d) that are connected to each other are connected in a folded manner, it is possible to suppress an increase in the number of shapes of the conductor members. 20), it is possible to suppress an increase in the number of types of conductor members for forming.
  • the second coil end portions (24, 25) are outermost coil end portions (24) that connect the slot housing portions (21) arranged at the outermost radial direction in each of the plurality of slots (11).
  • an innermost coil end portion (25) that connects the slot accommodation portions (21) disposed at the innermost radial direction, and the wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d) include: A plurality of wave-wound coil parts (20a, 20b, 20c, 20d), an outermost coil end part (24) and an innermost coil end part (25) are provided, and the direction of the winding in the circumferential direction is is changed multiple times to form a wave-wound coil portion (20).
  • the winding in the circumferential direction is controlled by the plurality of wave-wound coil parts (20a, 20b, 20c, 20d), the outermost coil end part (24), and the innermost coil end part (25). Since the wave-wound coil portion (20) is formed by changing the direction multiple times, the direction of the winding in the circumferential direction is changed multiple times at each of the radially innermost and outermost portions of the slot (11).
  • the coil portion (20) can be configured to be wave-wound while changing. Therefore, even when the number of slot accommodation portions (21) accommodated in one slot (11) increases, the coils can be folded back multiple times at each of the radially innermost and outermost portions of the slot (11). (20), the size of the coil portion (20) in the axial direction of the stator core (10) can be reduced.
  • the first coil end portions (23) are slot accommodating portions (21) disposed in different slots (11) that are radially shifted one by one from each other outward or inward. Connect the portions (21) one pair at a time.
  • the coil portion (20) can be configured by connecting the slot housing portions (21), which are arranged one by one in the radial direction and shifted outward or inward from each other, in pairs. Therefore, the slot accommodating portions (21) can be densely arranged in each of the plurality of slots (11). Therefore, while efficiently connecting to the plurality of slot accommodating parts (21) arranged in the slot (11), the radial position of the slot accommodating part (21) to be connected is directed toward one side in the radial direction.
  • the slot accommodating portions (21) can be connected to each other in pairs so that the slot accommodating portions (21) are changed in a stepwise manner.
  • the slot accommodating part (21) is arranged in the common slot (11). flows into the wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d) because the positional relationship of the coil portion (20) with respect to the magnets disposed on the rotor (150) facing the stator (100) is biased. Unbalanced current occurs.
  • a slot accommodating part (21) forming one of the wave-wound coil parts (20a, 20b, 20c, 20d) connected to each other and a slot accommodating part (21) forming the other 21) in the slots (11) adjacent to each other it is possible to suppress the occurrence of bias in the current flowing through the wave-wound coil portions (20a, 20b, 20c, 20d).
  • Stator core 11 Slot 20 Coil portion 20a, 20b, 20c, 20d Wave-wound coil portion 21 Slot housing portion 23 Portion (first coil end portion) 24 part (second coil end part, outermost coil end part) 25 part (second coil end part, innermost coil end part) 100 stator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

このステータでは、コイル部は、互いに接続される波巻きコイル部によって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、第２コイルエンド部により周方向の向きを一方から他方へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。

Description

ステータ
　本発明は、ステータに関する。
　従来、複数のスロットが設けられたステータコアを有するステータが知られている。このようなステータは、たとえば、国際公開第２０２２／０７１０２９号に記載されている。
　上記国際公開第２０２２／０７１０２９号に記載のステータは、複数のスロットが設けられたステータコアと、ステータコアに装着されたコイル部とを備えている。コイル部は、導体連結体により構成されている。導体連結体は、スロット内を通過する複数の直線部と、ステータコアの軸方向の一方側に設けられた曲げ部を有する。コイル部では、２つの直線部が曲げ部を介して互いに繋がっている。また、上記国際公開第２０２２／０７１０２９号に記載のステータでは、コイル部の直線部が、複数のスロットの各々において、径方向に並ぶ４層のレイヤに配置されている。すなわち、１つのスロットにおいて、径方向に並んで４つの直線部が通過する。そして、導体連結体は、直線部を隣り合うレイヤに交互に通過させるようにステータコアを周回する。具体的には、導体連結体は、直線部が最も内側のレイヤと２番目に内側のレイヤとを交互に通過するように、周方向に沿ってステータコアをジグザグ状に周回した後に、直線部が通過するレイヤを途中で切り替えて、３番目に内側のレイヤと最も外側のレイヤとを交互に通過するように周方向に沿ってステータコアをジグザグ状に周回するように構成されている。
国際公開第２０２２／０７１０２９号
　しかしながら、上記国際公開第２０２２／０７１０２９号に記載のステータでは、最も内側のレイヤと２番目に内側のレイヤとを交互に通過したあと、３番目に内側のレイヤと最も外側のレイヤとを交互に通過するように、２番目に内側のレイヤから３番目に内側のレイヤへと接続されることによって交互に通過する２つのレイヤが途中で切り替えられる。そのため、交互に通過する２つのレイヤが切り替えられるように２番目に内側のレイヤから３番目に内側のレイヤへと接続される部分において他のコイルエンド部分の導体を跨ぐ必要があるため、コイルエンド部分のスロットの径方向における途中の部分において、ステータコアの軸方向における大きさが大きくなる。これにより、ステータが大型化するため、ステータコアの軸方向におけるコイル部の大きさを小さく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、ステータコアの軸方向におけるコイル部の大きさを小さくすることが可能なステータを提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるステータは、軸方向に延びる複数のスロットを含むステータコアと、複数のスロットの各々に配置され、導線が波巻きされているコイル部と、を備え、コイル部は、複数のスロットの各々において、ステータコアの径方向に沿って並んだ状態で収容される複数のスロット収容部分と、互いに異なるスロットに収容されている複数のスロット収容部分のうちの、径方向の位置が互いに異なるスロット収容部分同士を一対ずつ接続する第１コイルエンド部分と、互いに異なるスロットに収容されている複数のスロット収容部分のうちの、径方向の位置が互いに共通のスロット収容部分同士を一対ずつ接続する第２コイルエンド部分と、を含み、第１コイルエンド部分は、接続するスロット収容部分の径方向の位置が、径方向の一方側に向かって径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に変更されるようにスロット収容部分同士を一対ずつ接続することによって、スロット収容部分と共にステータコアに周方向に沿って波巻きされた波巻きコイル部を形成し、第２コイルエンド部分は、スロット収容部分同士を一対ずつ接続することによって、順に段階的に波巻きされた少なくとも一対の波巻きコイル部同士を接続し、コイル部は、互いに接続される波巻きコイル部によって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、第２コイルエンド部分により周方向の向きを一方から他方へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。なお、ここで言う「接続」とは、異なる導体部材同士を接合させることによって接続することのみならず、１つの導体として繋がって接続している状態をも含む広い概念として記載している。
　この発明の一の局面によるステータでは、上記のように、コイル部は、互いに接続される波巻きコイル部によって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、第２コイルエンド部分により周方向の向きを一方から他方へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。これにより、複数のスロットの各々において、最も内側のレイヤと２番目に内側のレイヤとを交互に通過したあと、３番目に内側のレイヤと最も外側のレイヤとを交互に通過するように、径方向に隣り合うスロット収容部分を交互に接続する場合と異なり、２番目に内側のレイヤから３番目に内側のレイヤへと接続される部分のように接続されるスロット収容部分の径方向の位置を途中で切り替える部分を設けることなくスロット収容部分同士を接続することができる。そのため、径方向におけるスロットの途中の部分において他のコイル部を跨ぐように接続する部分を設けることなくスロット収容部分同士を接続できる。その結果、ステータコアの軸方向におけるコイル部の大きさを小さくすることができる。
　上記一の局面によるステータにおいて、好ましくは、互いに接続される波巻きコイル部の一方を形成する第１コイルエンド部分と、他方を形成する第１コイルエンド部分とは、接続するスロット収容部分の径方向の位置が互いに平行に段階的に変更されるように、スロット収容部分同士を一対ずつ接続する。
　このように構成すれば、互いに接続される波巻きコイル部の一方と他方とにおいて、接続されるスロット収容部分の径方向における位置が互いに平行に段階的に変更されるように配置されているため、互いに接続される波巻きコイル部の一方と他方との各々を構成する導体の形状を共通とすることができる。そのため、互いに接続される波巻きコイル部を折り返すように接続する場合にも、導体部材の形状の種類が増加することを抑制することができるので、コイル部を形成するための導体部材の種類が多くなることを抑制することができる。
　上記一の局面によるステータにおいて、好ましくは、第２コイルエンド部分は、複数のスロットの各々において径方向の最も外側に配置されているスロット収容部分同士を接続する最外コイルエンド部分と、径方向の最も内側に配置されているスロット収容部分同士を接続する最内コイルエンド部分との両方を含み、波巻きコイル部は、複数設けられており、複数の波巻きコイル部と、最外コイルエンド部分および最内コイルエンド部分とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部が形成されている。
　このように構成すれば、複数の波巻きコイル部と、最外コイルエンド部分および最内コイルエンド部分とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部が形成されているので、スロットの径方向の最も内側と最も外側との各々において周方向における巻線の向きを複数回変更しながら波巻きされるようにコイル部を構成することができる。そのため、１つのスロットに収容されるスロット収容部分の本数が多くなる場合にも、スロットの径方向の最も内側と最も外側との各々において複数回折り返すことによってコイル部を構成することができるので、ステータコアの軸方向におけるコイル部の大きさを小さくすることができる。
　上記一の局面によるステータにおいて、好ましくは、第１コイルエンド部分は、互いに異なるスロットに配置されているスロット収容部分のうちの、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分同士を一対ずつ接続する。
　このように構成すれば、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分同士を一対ずつ接続することによって、コイル部を構成することができるので、複数のスロットの各々にスロット収容部分を密に配置することができる。そのため、スロット内に配置された複数のスロット収容部分に対して効率よく接続しながら、接続されるスロット収容部分の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット収容部分同士を一対ずつ接続することができる。
　上記一の局面によるステータにおいて、好ましくは、互いに接続される波巻きコイル部の一方を形成するスロット収容部分と、他方を形成するスロット収容部分とは、互いに隣り合うスロットに各々配置されている。
　ここで、互いに接続される波巻きコイル部の一方と他方との両方ともにおいて、スロット収容部分が共通のスロットに配置されている場合には、ステータと対向するロータに配置されている磁石に対するコイル部の位置関係が偏ることとなるため、波巻きコイル部に流れる電流に偏りが生じる。この点を考慮して、本発明では、互いに接続される波巻きコイル部の一方を形成するスロット収容部分と、他方を形成するスロット収容部分とを、互いに隣り合うスロットに各々配置することにより、波巻きコイル部に流れる電流に偏りが生じることを抑制することができる。
　なお、本出願では、上記一の局面によるステータにおいて、以下の構成も考えられる。
　（付記項１）
　互いに接続される波巻きコイル部の一方を形成するスロット収容部分と他方を形成するスロット収容部分とが、互いに隣り合うスロットに各々配置されている構成において、好ましくは、複数の波巻きコイル部と複数の第２コイルエンド部分とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部が形成されており、コイル部を形成するスロット収容部分は、互いに隣り合う一対のスロットに交互に配置されている。
　このように構成すれば、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部を形成する場合にも、コイル部を形成するスロット収容部分を、互いに隣り合う一対のスロットに交互に配置することによって、コイル部に流れる電流に偏りが生じることを抑制することができる。
　（付記項２）
　上記一の局面によるステータにおいて、好ましくは、コイル部は、三相の交流電流の各々が流されるＵ相コイル部、Ｖ相コイル部、および、Ｗ相コイル部を含み、Ｕ相コイル部、Ｖ相コイル部、および、Ｗ相コイル部の各々は、スロット収容部分の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット収容部分同士が一対ずつ第１コイルエンド部分により接続されることによって、第１コイルエンド部分とスロット収容部分とにより形成された波巻きコイル部を有するとともに、互いに接続される波巻きコイル部の一方と他方とが第２コイルエンド部分によって周方向における巻線の向きが変更されるように接続されている。
　このように構成すれば、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相の各々が流れるコイル部を形成する場合にも、スロット収容部分の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相の各々のコイル部を形成することによって、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相のコイル部を形成する場合に、ステータコアの軸方向におけるコイル部の大きさを小さくすることができる。
一実施形態による回転電機（ステータ）の平面図である。 一実施形態によるＹ結線された３相のコイル部の回路図である。 一実施形態によるステータの斜視図である。 Ｕ相コイル部の第１コイル部の構成を示した図である。 Ｕ相コイル部の第２コイル部の構成を示した図である。 Ｕ相コイル部の第３コイル部の構成を示した図である。 Ｕ相コイル部の第４コイル部の構成を示した図である。 径方向の最外径側において１ターン目のスロット収容部分同士を接続する部分を説明するための図である。 径方向の最内径側において８ターン目のスロット収容部分同士を接続する部分を説明するための図である。 コイル部を構成する導体部材の構成を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１～図１０を参照して、本実施形態によるステータ１００を備える回転電機２００の構造について説明する。
　本願明細書では、「軸方向」とは、ステータコア１０（ロータ１５０）の回転軸線（符号Ｏ）に沿った方向（Ｚ方向：図１参照）を意味する。なお、軸方向の一方側をＺ１方向側、他方側をＺ２方向側とする。また、「周方向」とは、ステータコア１０の周方向（Ａ方向）を意味する。周方向の一方側をＡ１方向、他方側をＡ２方向とする。また、「径方向」とは、ステータコア１０（ロータ１５０）の回転軸線を基準とした半径方向（Ｂ方向）を意味する。そして、「径方向内側」および「内径側」とは、ステータコア１０の中心に向かう方向（Ｂ１方向）を意味する。また、「径方向外側」および「外径側」とは、ステータコア１０の外に向かう方向（Ｂ２方向）を意味する。
　図１に示すように、回転電機２００は、ステータ１００とロータ１５０とを備えている。ステータ１００およびロータ１５０の各々は、円環状に形成されている。ステータ１００およびロータ１５０は、互いに対向している。ロータ１５０は、ステータ１００の径方向内側（Ｂ１方向側）に配置されている。ロータ１５０は、複数の永久磁石（図示せず）が設けられている。すなわち、本実施形態の回転電機２００は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。
　（ステータの構成）
　ステータ１００は、ステータコア１０を備えている。ステータコア１０は、ロータ１５０と半径方向に対向するように配置されている。また、ステータコア１０には、複数（たとえば、４８個）のスロット１１が設けられている。また、隣接するスロット１１の間には、ティース１２が設けられている。ステータコア１０は、たとえば、複数の電磁鋼板が回転中心軸方向（Ｚ１方向およびＺ２方向）に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。また、ステータコア１０は、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）と他方側（Ｚ２方向側）との各々に、端面１０ａを有する。また、ステータ１００は、コイル部２０を備えている。
　図２に示すように、コイル部２０は、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、三相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、コイル部２０は、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。コイル部２０は、三相（Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相）の交流電流の各々が流されるＵ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０、および、Ｗ相コイル部５０を含む。
　Ｕ相コイル部３０は、互いに並列に接続されたＵ相の第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４を含む。また、Ｖ相コイル部４０は、互いに並列に接続されたＶ相の第１コイル部４１、第２コイル部４２、第３コイル部４３、および、第４コイル部４４を含む。また、Ｗ相コイル部５０は、互いに並列に接続されたＷ相の第１コイル部５１、第２コイル部５２、第３コイル部５３、および、第４コイル部５４を含む。そして、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０、および、Ｗ相コイル部５０は、Ｙ結線（スター結線）されている。すなわち、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相の各々の交流電力が、動力線６１から、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０およびＷ相コイル部５０にそれぞれ入力される。そして、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０およびＷ相コイル部５０の各々の出力側は、中性線６２を介して互いに接続されている。
　図３に示すように、コイル部２０は、複数のスロット１１の各々に配置され、導線が波巻きされている。具体的には、コイル部２０は、スロット収容部分２１とコイルエンド部分２２とを含む。スロット収容部分２１は、軸方向（Ｚ方向）に延びるように形成された複数のスロット１１の各々に収容される。コイルエンド部分２２は、複数のスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。具体的には、コイルエンド部分２２は、互いに異なるスロット１１に収容されているスロット収容部分２１同士を接続する。すなわち、ステータコア１０に配置された状態のコイル部２０は、一のスロット収容部分２１に対応する部分において、軸方向の一方側から他方側（Ｚ１方向側からＺ２方向側）に向かうように一のスロット１１内に配置された後、Ｚ２方向側のコイルエンド部分２２に対応する部分において、ステータコア１０のＺ２方向側に設けられた端面１０ａを沿うように渡って、他のスロット収容部分２１に対応する部分において、一のスロット１１とは異なる他のスロット１１に、軸方向の他方側から一方側（Ｚ２方向側からＺ１方向側）に向かうようにスロット１１内に配置される構成を有する。そして、コイル部２０は、Ｚ１方向側においても同様に、スロット収容部分２１から端面１０ａを沿うように渡って、さらに他の異なるスロット１１においてスロット収容部分２１に繋がるように形成されている。コイル部２０は、平角導線である導体部材７０（図１０参照）が波巻きされることにより構成されている。
　なお、コイル部２０において、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０およびＷ相コイル部５０は、同様の構成を有する。そこで、以下では、Ｕ相コイル部３０について説明する。
　Ｕ相コイル部３０は、互いに並列に接続されている第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４が籠状に組み合わされた状態で、ステータコア１０に配置されている。また、第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々の一方の端部は、動力線６１に接続されている。動力線６１からは、交流の電力が供給される。そして、第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々の他方の端部は、中性線６２に接続されている。
　図４～図７に示すように、Ｕ相コイル部３０の第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々は、４８個のスロット１１のうち、１番目（以下、「番目」を「＃」と記す）、＃６、＃７、＃１２、＃１３、＃１８、＃１９、＃２４、＃２５、＃３０、＃３１、＃３６、＃３７、＃４２、＃４３、および、＃４８のスロット１１に配置されている。ここで、＃１および＃４８のスロット１１、＃６および＃７のスロット１１、＃１２および＃１３のスロット１１、＃１８および＃１９のスロット１１、＃２４および＃２５のスロット１１、＃３０および＃３１のスロット１１、＃３６および＃３７のスロット１１、＃４２および＃４３のスロット１１は、それぞれ、周方向（Ａ方向）において互いに隣り合う２つのスロット１１である。なお、図４～図７は、上下方向をステータコア１０の径方向（Ｂ方向）、左右方向をステータコア１０の周方向（Ａ方向）となるように、円環形のステータコア１０を切り開いた形で示した図である。すなわち、図４～図７では、図の左右の端が互いに繋がっている。また、図示は省略するが、Ｖ相コイル部４０およびＷ相コイル部５０は、ステータコア１０において、Ｕ相コイル部３０から、それぞれ、スロット１１が２つずつおよび４つずつずれた状態で配置されている。
　複数のスロット収容部分２１は、複数のスロット１１の各々において、ステータコア１０の径方向（Ｂ方向）に沿って並んだ状態で収容されている。具体的には、本実施形態では、１つのスロット１１において、８本のスロット収容部分２１が径方向に一列に並んで配置されている。たとえば、１つのスロット１１において、最も外側（外径側：Ｂ２方向側）に配置されているスロット収容部分２１を１ターン目（１層目）として、最も内側（内径側：Ｂ１側）に配置されているスロット収容部分２１を８ターン目（８層目）とする。なお、図４～図７では、スロット収容部分２１は、黒地に白の数字で示された位置に白の数字の順に電流が流れるように配置されている。
　本実施形態では、コイルエンド部分２２は、部分２３、部分２４、および、部分２５を有する。図４～図７では、実線で示されたコイルエンド部分２２（部分２３、部分２４、および、部分２５）は、ステータコア１０のＺ１方向側に配置されており、破線で示されたコイルエンド部分２２（部分２３）は、ステータコア１０のＺ２方向側に配置されていることを示している。なお、部分２３は、請求の範囲における「第１コイルエンド部分」の一例である。また、部分２４は、請求の範囲における「第２コイルエンド部分」および「最外コイルエンド部分」の一例である。また、部分２５は、請求の範囲における「第２コイルエンド部分」および「最内コイルエンド部分」の一例である。また、図４～図７では、コイルエンド部分２２（部分２３、部分２４、および、部分２５）がＺ方向から見て直線として模式的に図示されているが、コイルエンド部分２２（部分２３、部分２４、および、部分２５）は、Ｚ方向から見て湾曲した形状を有していてもよい。
　部分２３は、互いに異なるスロット１１に収容されている複数のスロット収容部分２１のうち、径方向（Ｂ方向）の位置が互いに異なるスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。具体的には、部分２３は、接続するスロット収容部分２１の径方向の位置（ターン数）が、径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット収容部分２１同士を接続する。すなわち、部分２３は、周方向の一方側（Ａ１方向側）に向かってターン数が増加するようにスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。そして、コイル部２０では、部分２３とスロット収容部分２１とによって、各々がステータコア１０に互いに共通の周方向に沿って波巻きされた４つの波巻きコイル部２０ａ、波巻きコイル部２０ｂ、波巻きコイル部２０ｃ、および、波巻きコイル部２０ｄが形成されている。
　本実施形態では、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの各々において、複数の部分２３とスロット収容部分２１とが接続されることによって、最外径側（１ターン目）に配置されたスロット収容部分２１から最内径側（８ターン目）に配置されたスロット収容部分２１までが、順に接続されている。すなわち、複数の部分２３は、スロット１１において径方向の他方側（たとえば、Ｂ２方向側）の端である１ターン目の位置に配置されているスロット収容部分２１から、一方側（たとえば、Ｂ１方向側）の端である８ターン目の位置に配置されているスロット収容部分２１まで、接続するスロット収容部分２１の径方向の位置が順に段階的に変更されるようにスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。本実施形態では、部分２３は、互いに異なるスロット１１に配置されているスロット収容部分２１のうち、径方向（Ｂ方向）において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。すなわち、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの各々において、部分２３は、８ターン目から１ターン目まで順に１ターンずつずれながらスロット収容部分２１同士を接続する。
　波巻きコイル部２０ａ～２０ｄは、少なくとも一往復（本実施形態では二往復）するように設けられている。すなわち、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄは、流れる電流が周方向に沿って少なくとも一往復（本実施形態では二往復）するように設けられている。言い換えれば、４つの波巻きコイル部２０ａ～２０ｄによってコイル部２０に流れる電流の周方向に沿う向き（周方向における巻線の向き）が、少なくとも１回（本実施形態では３回）変更されている。１つの波巻きコイル部２０ａは、スロット収容部分２１と部分２３とによって、ステータコア１０の周方向の一方側（たとえば、Ａ１方向）に向かって電流が流れるように、周方向の一方側に沿って、径方向の一方側（Ｂ１方向側）に向かって順に段階的に波巻きされる。そして、波巻きコイル部２０ａに接続される波巻きコイル部２０ｂは、波巻きコイル部２０ａとは反対側の周方向の他方側（たとえば、Ａ２方向）に向かって電流が流れるように、周方向の他方側に沿って、径方向の他方側（Ｂ２方向側）に向かって順に段階的に波巻きされる。波巻きコイル部２０ｃおよび波巻きコイル部２０ｄも、同様に、それぞれ、周方向の一方側および他方側に向かって電流が流れるように波巻きされる。そして、波巻きコイル部２０ａ、波巻きコイル部２０ｂ、波巻きコイル部２０ｃ、および、波巻きコイル部２０ｄがこの順に接続されることによって、コイル部２０におけるＵ相コイル部３０の第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々として形成される。すなわち、第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々は、周方向の向きを３回折り返しながら（変更しながら）ステータコア１０に配置されている。
　本実施形態では、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄは、部分２４および部分２５のいずれかによって互いに接続される。部分２４および部分２５の各々は、互いに異なるスロット１１に収容されている複数のスロット収容部分２１のうち、径方向の位置（ターン数）が互いに共通のスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。部分２４および部分２５の各々は、スロット収容部分２１同士を一対ずつ接続することによって、互いに共通の周方向に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされた少なくとも一対の波巻きコイル部２０ａ～２０ｄ同士を接続する。したがって、コイル部２０は、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄによって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側（たとえば、Ｂ２方向側）の端から一方側（たとえば、Ｂ１方向側）の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、部分２４および部分２５により周方向の向きを一方から他方（たとえば、Ａ１方向側からＡ２方向側）へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。具体的には、部分２４は、複数のスロット１１の各々において、径方向の最も外側（１ターン目）に配置されているスロット収容部分２１同士を接続する。部分２５は、複数のスロット１１の各々において、径方向の最も内側（８ターン目）に配置されているスロット収容部分２１同士を接続する。そして、部分２４または部分２５によって、スロット収容部分２１同士が一対ずつ接続されることによって、部分２３およびスロット収容部分２１により形成された波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの互いに接続される一往復分の一方と他方とが折り返すように（周方向における巻線の向きが変更されるように）接続される。たとえば、第１コイル部３１では、４つの波巻きコイル部２０ａ～２０ｄと、１つの部分２４と、２つの部分２５とによって、複数回折り返されて（周方向おける巻線の向きが複数回変更されて）波巻きされた１つの導体（巻線）が形成されている。
　具体的には、図４に示すように、第１コイル部３１では、＃３７のスロット１１の最外径側（１ターン目）に配置されたスロット収容部分２１（白の数字の番号１の部分）に対して動力線６１が接続されている。そして、スロット１１に沿ってＺ２方向に向かってスロット収容部分２１が延びた後、＃３７から＃３１に渡ってＺ２方向側のコイルエンド部分２２として部分２３が延びている。そして、ステータコア１０のＺ２方向側において、部分２３は、＃３１のスロット１１において最外径側から一つ内側にずれて２ターン目に配置されているスロット収容部分２１（番号２の部分）に接続される。その後、部分２３は、＃２５のスロット１１の３ターン目、＃１９のスロット１１の４ターン目、＃１３のスロット１１の５ターン目の順に、Ｚ１方向側とＺ２方向側とにおいて交互にスロット収容部分２１に接続され、ターン数を１つずつ内側に増やしながら＃４３のスロット１１の８ターン目のスロット収容部分２１（番号８の部分）まで接続する。このようにして、８個のスロット収容部分２１と７個の部分２３とによって接続された波巻きコイル部２０ａが形成される。
　そして、＃４３のスロット１１の８ターン目のスロット収容部分２１（白の数字の番号８の部分）から、＃４８のスロット１１の８ターン目のスロット収容部分２１（番号９の部分）まで、ステータコア１０のＺ１方向側において部分２５が折り返す（巻線の周方向の向きを変更する）ように設けられている。部分２５によって折り返された後、番号９の部分が設けられた＃４８のスロット１１から、周方向のＡ２方向側に向きを変更して、＃４２のスロット１１まで、波巻きコイル部２０ｂが、波巻きコイル部２０ａと同様に形成される。そして、第１コイル部３１は、＃４２のスロット１１の１ターン目のスロット収容部分２１（番号１６の部分）から、＃１のスロット１１の１ターン目のスロット収容部分２１（番号１７の部分）まで、ステータコア１０のＺ１方向側において部分２４が設けられていることにより、波巻きコイル部２０ｂから波巻きコイル部２０ｃに折り返される。その後、第１コイル部３１は、同様にして、部分２５により波巻きコイル部２０ｃから波巻きコイル部２０ｄに折り返される。このようにして、３回折り返した４つの波巻きコイル部２０ａ～２０ｄにより、１つの第１コイル部３１が形成される。なお、波巻きコイル部２０ｄは、＃６のスロット１１の１ターン目のスロット収容部分２１（番号３２の部分）から、中性線６２に接続される。
　すなわち、コイルエンド部分２２のうちの部分２３では、２ターン目から３ターン目と、４ターン目から５ターン目と、６ターン目から７ターン目とを接続する部分がＺ１方向側に配置されている。また、１ターン目同士を接続する部分２４と８ターン目同士を接続する部分２５は、全てＺ１方向側に配置される。なお、動力線６１および中性線６２も、Ｚ１方向側において接続されている。
　図５～図７に示すように、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々も、第１コイル部３１と同様に、４つの波巻きコイル部２０ａ～２０ｄが折り返されることによって、複数回折り返して（周方向における巻線の向きが複数回変更されて）波巻きされたコイル部２０の一部として構成されている。
　また、本実施形態では、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分の一方（互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方）を形成する部分２３と、一往復分の他方（互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの他方）を形成する部分２３とは、接続するスロット収容部分２１の径方向の位置が互いに平行に段階的に（スロープ状に）変更されるようにスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する。また、複数の波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの各々において、部分２３が跨ぐスロット１１の個数（ピッチ）は共通である。具体的には、部分２３は、ターンを１つ分ずらしてスロット収容部分２１同士を繋ぐ間に、５つのスロット１１を跨いでスロット収容部分２１同士を接続する。言い換えれば、複数の波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの各々において、部分２３のピッチ数は、全て「６」となる。部分２３は、ステータコア１０の一方側（Ｚ１方向側）と他方側（Ｚ２方向側）とで、共通のピッチを有する。なお、ここで言う「平行」とは、部分２３に接続されるスロット収容部分２１の径方向の位置が周方向に沿って配置されている状態で平行であることを意味する。すなわち、図４～図７のように円環形のステータコア１０を切り開いた形で示した状態でスロット収容部分２１の位置が平行となることを意味する。
　なお、部分２４および２５の各々では、ピッチ数５とピッチ数７との２種類が存在する。たとえば、図４の第１コイル部３１では、スロット１１の＃４２と＃１との間にピッチ数が７の部分２４が設けられ、＃４３と＃４８との間と、＃７と＃１２との間との各々に、ピッチ数が５の部分２５が設けられている。これに対して、図５の第２コイル部３２では、スロット１１の＃４３と＃４８との間にピッチ数が５の部分２４が設けられ、＃４２と＃１との間と、＃６と＃１３との間との各々に、ピッチ数が７の部分２５が設けられている。
　そして、図８および図９に示すように、径方向の位置が互いに共通するスロット１１に配置されているスロット収容部分２１に接続される部分２４同士、または、部分２５同士であって、ピッチ数の互いに異なる部分２４同士、または、部分２５同士は、軸方向（Ｚ方向）から見て互いに重なり合うように配置されている。ピッチ数の大きい部分２４または部分２５が、ピッチ数の小さい部分２４または部分２５の上方側（Ｚ１方向側）に配置されている。具体的には、ピッチ数が７である部分２４および部分２５が、それぞれ、ピッチ数が５である部分２４および２５を上方側において覆うように配置される。
　また、図４～図７に示すように、複数の波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの互いに接続される一往復分の一方（互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方）を形成するスロット収容部分２１と、一往復分の他方（互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの他方）を形成するスロット収容部分２１とは、互いに隣り合うスロット１１に各々配置されている。また、複数回折り返された（周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされた）コイル部２０を形成するスロット収容部分２１は、互いに隣り合う一対のスロット１１に交互に配置されている。具体的には、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０、および、Ｗ相コイル部５０の各々は、互いに隣り合う一対のスロット１１に径方向に沿って交互に配置されている。
　たとえば、図４のＵ相の第１コイル部３１において、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄを形成するスロット収容部分２１は、周方向において互いに隣り合う２つのスロット１１である＃１および＃４８、＃６および＃７、＃１２および＃１３、＃１８および＃１９、＃２４および＃２５、＃３０および＃３１、＃３６および＃３７、＃４２および＃４３に収容されている。そして、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの隣り合う（一往復分）同士では、スロット収容部分２１は、互いに異なるスロット１１に交互に配置されている。そして、図５～図７のＵ相の第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４も、Ｕ相の第１コイル部３１と同様である。これにより、Ｕ相の第１コイル部３１、第２コイル部３２、第３コイル部３３、および、第４コイル部３４の各々同士において、ロータ１５０の図示しない永久磁石に対する位置関係が偏ることを抑制することができる。
　（導体部材の構造）
　図１０に示すように、コイル部２０は、複数の導体部材７０を接続することによって波巻きされた導線として形成されている。具体的には、コイル部２０では、複数の導体部材７０が接続（接合）されることによって、スロット収容部分２１と、コイルエンド部分２２（部分２３、部分２４、および、部分２５）との各々が形成される。複数の導体部材７０の各々は、逆Ｕ字形状を有している。導体部材７０は、一対のスロット収容部分２１と、一対のスロット収容部分２１をステータコア１０の軸方向の一方側（Ｚ１側）において接続するコイルエンド部分２２とを含む。導体部材７０において、部分２３、部分２４、および、部分２５の各々ごとにコイルエンド部分２２の形状は異なる。ステータ１００では、導体部材７０は、スロット１１の各々にスロット収容部分２１が収容されるように配置された後に、Ｚ２方向側のコイルエンド部分２２が周方向の外側に向かって折り曲げられるとともに、異なる導体部材７０のＺ２方向側のコイルエンド部分２２とレーザ接合などにより接合される。
　また、本実施形態では、７種類の導体部材７０を用いてコイル部２０が構成される。コイル部２０では、一対のスロット収容部分２１と部分２３とを構成する３種類の導体部材７０と、一対のスロット収容部分２１と部分２４とを構成する２種類の導体部材７０と、一対のスロット収容部分２１と部分２５とを構成する２種類の導体部材７０とが用いられる。一対のスロット収容部分２１と部分２３とを構成する３種類の導体部材７０は、Ｚ１方向側において、部分２３が、それぞれ、２ターン目から３ターン目を接続する導体部材７０と、４ターン目から５ターン目を接続する導体部材７０と、６ターン目から７ターン目を接続する導体部材７０との３種類である。一対のスロット収容部分２１と部分２４とを構成する２種類の導体部材７０と、一対のスロット収容部分２１と部分２５とを構成する２種類の導体部材７０とは、各々ピッチ数が５と７との２種類である。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　本実施形態では、上記のように、コイル部２０は、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄによって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、部分２４および２５（第２コイルエンド部分）により周方向の向きを一方から他方へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。これにより、複数のスロット１１の各々において、最も内側のレイヤ（ターン）と２番目に内側のレイヤとを交互に通過したあと、３番目に内側のレイヤと最も外側のレイヤとを交互に通過するように、径方向に隣り合うスロット収容部分２１を交互に接続する場合と異なり、２番目に内側のレイヤから３番目に内側のレイヤへと接続される部分のように接続されるスロット収容部分２１の径方向の位置を途中で切り替える部分を設けることなくスロット収容部分２１同士を接続することができる。そのため、径方向におけるスロット１１の途中の部分において他のコイル部２０を跨ぐように接続する部分を設けることなくスロット収容部分２１同士を接続できる。その結果、ステータコア１０の軸方向におけるコイル部２０の大きさを小さくすることができる。
　また、複数のスロット１１の各々において、径方向の一方側の端から他方側の端に向かって段階的に接続されるスロット収容部分２１が配置されるように波巻きコイル部２０ａ～２０ｄを構成することができるので、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの端部を径方向の一番内側または一番外側に配置することができる。そのため、動力線６１または中性線６２などをコイル部２０に接続する場合に、スロット１１の途中の導体（導体部材７０）に接続する場合に比べて、製造工程が複雑化することを抑制することができる。
　また、複数のスロット１１の各々における径方向の途中の位置において、周方向における巻線向きを変更する場合には、軸方向と径方向との両方の干渉を考慮に入れて導体を配置する必要があるため、軸方向における導体の大きさが大きくなると考えられる。加えて、周方向における巻線向きを変更する部分同士を軸方向に重ねて配置する場合には、干渉を考慮してより軸方向における大きさが大きくなる。これに対して、本実施形態では、部分２４および部分２５（第２コイルエンド部分）が径方向の一番内側または一番外側において波巻きコイル部２０ａ～２０ｄ同士を接続しているため、径方向における配置の自由度が高くなる。そのため、径方向の一番内側または一番外側において部分２４同士、または、部分２５同士を軸方向に重ねて配置する場合にも、径方向の途中の位置において周方向における巻線の向きを変更する場合に比べて、軸方向における導体の大きさが大きくなることを抑制することができる。
　本実施形態では、上記のように、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方と他方とにおいて、接続されるスロット収容部分２１の径方向における位置が互いに平行に段階的に変更されるように配置されているため、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方と他方との各々を構成する導体（導体部材７０）の形状を共通とすることができる。そのため、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄを折り返すように接続する場合にも、導体部材７０の形状の種類が増加することを抑制することができるので、コイル部２０を形成するための導体部材７０の種類が多くなることを抑制することができる。
　本実施形態では、上記のように、複数の波巻きコイル部２０ａ～２０ｄと、部分２４（最外コイルエンド部分）および部分２５（最内コイルエンド部分）とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部２０が形成されているので、スロット１１の径方向の最も内側と最も外側との各々において周方向における巻線の向きを複数回変更しながら波巻きされるようにコイル部２０を構成することができる。そのため、１つのスロット１１に収容されるスロット収容部分２１の本数が多くなる場合にも、スロット１１の径方向の最も内側と最も外側との各々において複数回折り返すことによってコイル部２０を構成することができるので、ステータコア１０の軸方向におけるコイル部２０の大きさを小さくすることができる。
　本実施形態では、上記のように、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続することによって、コイル部２０を構成することができるので、複数のスロット１１の各々にスロット収容部分２１を密に配置することができる。そのため、スロット１１内に配置された複数のスロット収容部分２１に対して効率よく接続しながら、接続されるスロット収容部分２１の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続することができる。
　ここで、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方と他方との両方ともにおいて、スロット収容部分２１が共通のスロット１１に配置されている場合には、ステータ１００と対向するロータ１５０に配置されている磁石に対するコイル部２０の位置関係が偏ることとなるため、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄに流れる電流に偏りが生じる。この点を考慮して、本実施形態では、上記のように、互いに接続される波巻きコイル部２０ａ～２０ｄの一方を形成するスロット収容部分２１と、他方を形成するスロット収容部分２１とを、互いに隣り合うスロット１１に各々配置することにより、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄに流れる電流に偏りが生じることを抑制することができる。
　［変形例］
　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請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分のうちの一方を形成する部分２３（第１コイルエンド部分）と、他方を形成する部分２３とは、接続するスロット収容部分２１の径方向の位置が互いに平行に段階的に変更される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、一往復分の一方と他方とで、スロット収容部分の径方向の位置が互いに平行ではなくてもよい。
　また、上記実施形態では、４つの波巻きコイル部２０ａ～２０ｄによって、３回折り返されたコイル部２０が形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、２つの波巻きコイル部によって、１回だけ折り返すようにコイル部を構成してもよい。その場合には、径方向の一方側として径方向の内側の端に周方向における巻線の向きを変更する第２コイルエンド部分を配置してもよいし、径方向の外側の端に周方向における巻線の向きを変更する第２コイルエンド部分を配置してもよい。すなわち、第２コイルエンド部分は、最内コイルエンド部分と最外コイルエンド部分とのいずれか一方であってもよい。また、周方向の一方側と他方側とを上記実施形態におけるステータの例と反対の向きとしてもよい。
　また、上記実施形態では、部分２３（第１コイルエンド部分）は、互いに異なるスロット１１に配置されているスロット収容部分２１のうちの、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分２１同士を一対ずつ接続する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１コイルエンド部分を、スロット収容部分の２つ分以上ずれて配置されたスロット収容部分同士を接続するようにしてもよい。すなわち、互いに２ターン以上ずれたスロット収容部分同士を接続するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、波巻きコイル部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分のうちの一方を形成するスロット収容部分２１と、他方を形成するスロット収容部分２１とは、互いに隣り合うスロット１１に各々配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、一往復分の波巻きコイル部の一方を形成するスロット収容部分と、一往復分の波巻きコイル部の他方を形成するスロット収容部分とを、共通のスロットに配置するようにしてもよい。また、一往復分の波巻きコイル部の一方を形成するスロット収容部分と、一往復分の波巻きコイル部の他方を形成するスロット収容部分とを、互いに離間したスロットに配置するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では逆Ｕ字形状の導体部材７０によってコイル部２０が形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、棒状の導体部材をスロット収容部分としてスロット内に配置したあと、棒状の導体部材とは別個の導体部材を接合することによってコイルエンド部分を形成するようにしてもよい。また、ステータコアの軸方向の一方側と他方側から、逆Ｕ字形状の導体部材とＵ字形状の導体部材とを組み合わせることによってコイル部を形成するようにしてもよい。また、コイル部を、連続の波巻き導体によって形成してもよい。
　また、上記実施形態では、Ｕ相コイル部３０、Ｖ相コイル部４０、および、Ｗ相コイル部５０の各々が４並列のコイルを構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｕ相コイル部、Ｖ相コイル部、および、Ｗ相コイル部の各々は並列構成でなくてもよいし、２並列の構成であってもよい。
　また、上記実施形態では、ステータコア１０に４８個のスロット１１が設けられており、各々のスロット１１には、８本のスロット収容部分２１が径方向に並んで収容される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ステータコアのスロット数は４８以外でもよい。また、１つのスロットに収容されるスロット収容部分の本数も８本以外であってもよい。
　［本実施形態のまとめ］
　本実施形態は、少なくとも以下の構成を備える。
　ステータ（１００）は、軸方向に延びる複数のスロット（１１）を含むステータコア（１０）と、複数のスロット（１１）の各々に配置され、導線が波巻きされているコイル部（２０）と、を備え、コイル部（２０）は、複数のスロット（１１）の各々において、ステータコア（１０）の径方向に沿って並んだ状態で収容される複数のスロット収容部分（２１）と、互いに異なるスロット（１１）に収容されている複数のスロット収容部分（２１）のうちの、径方向の位置が互いに異なるスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続する第１コイルエンド部分（２３）と、互いに異なるスロット（１１）に収容されている複数のスロット収容部分（２１）のうちの、径方向の位置が互いに共通のスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続する第２コイルエンド部分（２４、２５）と、を含み、第１コイルエンド部分（２３）は、接続するスロット収容部分（２１）の径方向の位置が、径方向の一方側に向かって径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に変更されるようにスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続することによって、スロット収容部分（２１）と共にステータコア（１０）に周方向に沿って波巻きされた波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を形成し、第２コイルエンド部分（２４、２５）は、スロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続することによって、順に段階的に波巻きされた少なくとも一対の波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）同士を接続し、コイル部（２０）は、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）によって、周方向の一方側に沿って径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、第２コイルエンド部分（２４、２５）により周方向の向きを一方から他方へと変更して、周方向の他方側に沿って径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている。
　このように構成すれば、複数のスロット（１１）の各々において、最も内側のレイヤと２番目に内側のレイヤとを交互に通過したあと、３番目に内側のレイヤと最も外側のレイヤとを交互に通過するように、径方向に隣り合うスロット収容部分（２１）を交互に接続する場合と異なり、２番目に内側のレイヤから３番目に内側のレイヤへと接続される部分のように接続されるスロット収容部分（２１）の径方向の位置を途中で切り替える部分を設けることなくスロット収容部分（２１）同士を接続することができる。そのため、径方向におけるスロット（１１）の途中の部分において他のコイル部（２０）を跨ぐように接続する部分を設けることなくスロット収容部分（２１）同士を接続できる。その結果、ステータコア（１０）の軸方向におけるコイル部（２０）の大きさを小さくすることができる。
　互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方を形成する第１コイルエンド部分（２３）と、他方を形成する第１コイルエンド部分（２３）とは、接続するスロット収容部分（２１）の径方向の位置が互いに平行に段階的に変更されるように、スロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続する。
　このように構成すれば、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方と他方とにおいて、接続されるスロット収容部分（２１）の径方向における位置が互いに平行に段階的に変更されるように配置されているため、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方と他方との各々を構成する導体の形状を共通とすることができる。そのため、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を折り返すように接続する場合にも、導体部材の形状の種類が増加することを抑制することができるので、コイル部（２０）を形成するための導体部材の種類が多くなることを抑制することができる。
　第２コイルエンド部分（２４、２５）は、複数のスロット（１１）の各々において径方向の最も外側に配置されているスロット収容部分（２１）同士を接続する最外コイルエンド部分（２４）と、径方向の最も内側に配置されているスロット収容部分（２１）同士を接続する最内コイルエンド部分（２５）との両方を含み、波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）は、複数設けられており、複数の波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）と、最外コイルエンド部分（２４）および最内コイルエンド部分（２５）とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部（２０）が形成されている。
　このように構成すれば、複数の波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）と、最外コイルエンド部分（２４）および最内コイルエンド部分（２５）とによって、周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされたコイル部（２０）が形成されているので、スロット（１１）の径方向の最も内側と最も外側との各々において周方向における巻線の向きを複数回変更しながら波巻きされるようにコイル部（２０）を構成することができる。そのため、１つのスロット（１１）に収容されるスロット収容部分（２１）の本数が多くなる場合にも、スロット（１１）の径方向の最も内側と最も外側との各々において複数回折り返すことによってコイル部（２０）を構成することができるので、ステータコア（１０）の軸方向におけるコイル部（２０）の大きさを小さくすることができる。
　第１コイルエンド部分（２３）は、互いに異なるスロット（１１）に配置されているスロット収容部分（２１）のうちの、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続する。
　このように構成すれば、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続することによって、コイル部（２０）を構成することができるので、複数のスロット（１１）の各々にスロット収容部分（２１）を密に配置することができる。そのため、スロット（１１）内に配置された複数のスロット収容部分（２１）に対して効率よく接続しながら、接続されるスロット収容部分（２１）の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット収容部分（２１）同士を一対ずつ接続することができる。
　互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方を形成するスロット収容部分（２１）と、他方を形成するスロット収容部分（２１）とは、互いに隣り合うスロット（１１）に各々配置されている。
　ここで、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方と他方との両方ともにおいて、スロット収容部分（２１）が共通のスロット（１１）に配置されている場合には、ステータ（１００）と対向するロータ（１５０）に配置されている磁石に対するコイル部（２０）の位置関係が偏ることとなるため、波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）に流れる電流に偏りが生じる。この点を考慮して、本実施形態では、互いに接続される波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の一方を形成するスロット収容部分（２１）と、他方を形成するスロット収容部分（２１）とを、互いに隣り合うスロット（１１）に各々配置することにより、波巻きコイル部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）に流れる電流に偏りが生じることを抑制することができる。
　１０　ステータコア
　１１　スロット
　２０　コイル部
　２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ　波巻きコイル部
　２１　スロット収容部分
　２３　部分（第１コイルエンド部分）
　２４　部分（第２コイルエンド部分、最外コイルエンド部分）
　２５　部分（第２コイルエンド部分、最内コイルエンド部分）
　１００　ステータ

Claims (5)

  1. 　軸方向に延びる複数のスロットを含むステータコアと、
    　前記複数のスロットの各々に配置され、導線が波巻きされているコイル部と、を備え、
    　前記コイル部は、
    　　前記複数のスロットの各々において、前記ステータコアの径方向に沿って並んだ状態で収容される複数のスロット収容部分と、
    　　互いに異なる前記スロットに収容されている前記複数のスロット収容部分のうちの、前記径方向の位置が互いに異なる前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続する第１コイルエンド部分と、
    　　互いに異なる前記スロットに収容されている前記複数のスロット収容部分のうちの、前記径方向の位置が互いに共通の前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続する第２コイルエンド部分と、を含み、
    　前記第１コイルエンド部分は、接続する前記スロット収容部分の前記径方向の位置が、前記径方向の一方側に向かって前記径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に変更されるように前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続することによって、前記スロット収容部分と共に前記ステータコアに周方向に沿って波巻きされた波巻きコイル部を形成し、
    　前記第２コイルエンド部分は、前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続することによって、順に段階的に波巻きされた少なくとも一対の前記波巻きコイル部同士を接続し、
    　前記コイル部は、互いに接続される前記波巻きコイル部によって、前記周方向の一方側に沿って前記径方向の他方側の端から一方側の端まで順に段階的に波巻きされるとともに、前記第２コイルエンド部分により前記周方向の向きを一方から他方へと変更して、前記周方向の他方側に沿って前記径方向の一方側の端から他方側の端まで順に波巻きされている、ステータ。
  2. 　互いに接続される前記波巻きコイル部の一方を形成する前記第１コイルエンド部分と、他方を形成する前記第１コイルエンド部分とは、接続する前記スロット収容部分の前記径方向の位置が互いに平行に段階的に変更されるように、前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続する、請求項１に記載のステータ。
  3. 　前記第２コイルエンド部分は、前記複数のスロットの各々において前記径方向の最も外側に配置されている前記スロット収容部分同士を接続する最外コイルエンド部分と、前記径方向の最も内側に配置されている前記スロット収容部分同士を接続する最内コイルエンド部分との両方を含み、
    　前記波巻きコイル部は、複数設けられており、
    　複数の前記波巻きコイル部と、前記最外コイルエンド部分および前記最内コイルエンド部分とによって、前記周方向における巻線の向きが複数回変更されて波巻きされた前記コイル部が形成されている、請求項１に記載のステータ。
  4. 　前記第１コイルエンド部分は、互いに異なる前記スロットに配置されている前記スロット収容部分のうちの、前記径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されている前記スロット収容部分同士を一対ずつ接続する、請求項１に記載のステータ。
  5. 　互いに接続される前記波巻きコイル部の一方を形成する前記スロット収容部分と、他方を形成する前記スロット収容部分とは、互いに隣り合う前記スロットに各々配置されている、請求項１に記載のステータ。
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