CN105164898A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

在旋转电机中，大于或等于1个线圈分别具有：第1导线组，其在槽内部沿定子铁芯的径向配置m层(m为大于或等于2的整数)；第2导线组，其在线圈端部处将所述第1导线组沿定子铁芯的径向配置变换为n层(n为大于或等于1的整数)；第1弯折部，其在所述槽内部以及所述线圈端部的边界处，以所述第1导线组与所述第2导线组形成比180°小的角度θ的方式进行弯折；第3导线组，其将在所述线圈端部处从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的所述第2导线组，配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层；以及第2弯折部，其在所述线圈端部处，以所述第2导线组与所述第3导线组形成比180°小的角度θ’的方式进行弯折，层数m以及n满足：n/m≤1/2。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

当前，以资源价格上涨的影响和防止国际性的地球温室效应的运动为背景，针对抑制作为二氧化碳产生源的能量使用量的意识正在不断提高。其中，消耗世界总发电量的约40％的旋转电机受到关注，其效率改善成为当务之急。

旋转电机的定子绕组大体分为集中卷绕和分布卷绕。分布卷绕具有能够减小扭矩波动、噪声等优点，另一方面，由于线圈端部的高度变高，所以导线长度变长，具有绕组电阻的增大、即铜损增大以及效率降低的缺点。

在专利文献1中记载了下述技术，即，在三相电动机的定子中，将在槽内最内侧的第1线圈配置相、中间的第2线圈配置相、以及最外侧的第3线圈配置相中配置的3个u相的导线，在线圈端部处的最内侧的第1外部延长层中进行层叠配置，将3个v相的导线在线圈端部处的中间的第2外部延长层中进行层叠配置，将3个w相的导线在线圈端部处的最外侧的第3外部延长层中进行层叠配置。由此，根据专利文献1，在线圈端部处，将各相的绕组在相互不同的外部延长层中进行层叠配置，因而使线圈端部的外径变小而各相的绕组不会相互干涉。

专利文献1：日本特开平8－084448号公报

发明内容

专利文献1中记载的技术为了减小线圈端部的外径，以将各相(U相、V相、W相)的绕组设为相互不同的形状为前提。因此，每个相的绕组长度产生较大的差别，因此绕组电阻值的不均衡有可能超过允许范围而变大。如果绕组电阻值的不均衡超过允许范围而变大，则造成旋转电机的电流不均衡，成为扭矩波动、振动等的发生原因。

另外，专利文献1中记载的技术为了减小线圈端部的外径，以在槽内以及线圈端部这两者中沿径向形成3层为前提。因此，只能将各相的绕组分为3组，难以应用于多种多样的旋转电机。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种旋转电机，该旋转电机能够减小线圈端部的外径，能够将各相的绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。

为了解决上述课题并达到目的，本发明的一个方面所涉及的旋转电机的特征在于，具备：定子铁芯，其具有环状的芯座、从所述芯座起沿径向延伸而在周向上排列的多个齿、以及在周向上相邻的所述齿之间分别配置的多个槽；以及定子绕组，其收容并卷绕在所述定子铁芯的槽中，在所述定子绕组中，针对每个相，作为多个导线的束而形成有线圈，各相的绕组由配置在槽内部的大于或等于1个线圈形成，所述大于或等于1个线圈分别具有：第1导线组，其在所述槽内部沿定子铁芯的径向配置m层，m为大于或等于2的整数；第2导线组，其在所述线圈端部处将所述第1导线组沿定子铁芯的径向配置变换为n层，n为大于或等于1的整数；第1弯折部，其在所述槽内部以及所述线圈端部的边界处，以所述第1导线组与所述第2导线组形成比180°小的角度θ的方式进行弯折；第3导线组，其将在所述线圈端部处从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的所述第2导线组，配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层；以及第2弯折部，其在所述线圈端部处，以所述第2导线组与所述第3导线组形成比180°小的角度θ’的方式进行弯折，层数m以及n满足：n/m≤1/2。

发明的效果

根据本发明，在形成各相绕组的各线圈中，例如，能够在槽内部和线圈端部处对导线进行排列变更，能够在线圈端部的中途将导线沿定子铁芯的径向进行配置变换。例如，能够将线圈端部的左半部分的导线集中在相当于槽内部的第1层的区域中，能够将线圈端部的右半部分的导线集中在相当于槽内部的第2层的区域中。由此，在各相的绕组使用相同形状的线圈的情况下，在线圈端部处，能够使1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉，能够降低线圈端部的高度。即，能够减小线圈端部处的各相的绕组的机械干涉，能够将每个相的绕组长度设为均等(例如相同)。其结果，能够减小线圈端部的外径，能够将各相的绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的旋转电机的定子的结构图。

图2是构成实施方式1所涉及的定子绕组的线圈的结构图。

图3是表示根据实施方式1的旋转电机的剖视图的图。

图4是从定子铁芯的上表面观察在实施方式1所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图5是从定子铁芯的下表面观察在实施方式1所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图6是从定子铁芯的侧面观察在实施方式1所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图7是对形成实施方式1所涉及的线圈的导线的弯折角度进行说明的图。

图8是在实施方式1中的定子铁芯中插入了线圈的定子的每个相的绕组结构图。

图9是从定子铁芯的上表面观察在实施方式2所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图10是从定子铁芯的下表面观察在实施方式2所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图11是从定子铁芯的侧面观察在实施方式2所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图12是对形成实施方式2所涉及的线圈的导线的弯折角度进行说明的图。

图13是在实施方式2所涉及的定子铁芯中插入了线圈的定子的每个相的绕组结构图。

图14是构成实施方式3所涉及的定子绕组的线圈的结构图。

图15是从定子铁芯的上表面观察在实施方式3所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图16是从定子铁芯的下表面观察在实施方式3所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图17是从定子铁芯的侧面观察在实施方式3所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图18是对形成实施方式3所涉及的线圈的导线的弯折角度进行说明的图。

图19是为了构成实施方式3所涉及的旋转电机的定子绕组而在定子铁芯中插入了线圈的定子的每个相的绕组结构图。

图20是从定子铁芯的上表面观察在实施方式4所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图21是从定子铁芯的下表面观察在实施方式4所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图22是从定子铁芯的侧面观察在实施方式4所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图23是对形成实施方式4所涉及的线圈的导线的弯折角度进行说明的图。

图24是为了构成实施方式4所涉及的旋转电机的定子绕组而在定子铁芯中插入了线圈的定子的每个相的绕组结构图。

图25是构成实施方式5所涉及的定子绕组的线圈的结构图。

图26是从定子铁芯的上表面观察在实施方式5所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图27是从定子铁芯的下表面观察在实施方式5所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图28是从定子铁芯的侧面观察在实施方式5所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图29是对形成实施方式5所涉及的线圈的导线的弯折角度进行说明的图。

图30是为了构成实施方式5所涉及的旋转电机的定子绕组而在定子铁芯中插入了线圈的定子的每个相的绕组结构图。

图31是从定子铁芯的上表面观察在实施方式6所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图32是从定子铁芯的下表面观察在实施方式6所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图33是从定子铁芯的侧面观察在实施方式6所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图34是从定子铁芯的上表面观察在实施方式7所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图35是从定子铁芯的下表面观察在实施方式7所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图36是从定子铁芯的侧面观察在实施方式7所涉及的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图37是从定子铁芯的上表面观察在实施方式1～7的变形例中的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图38是从定子铁芯的上表面观察在实施方式1～7的变形例中的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图39是从定子铁芯的上表面观察在实施方式1～7的变形例中的定子铁芯中插入了线圈的状态的图。

图40是构成实施方式1～7的变形例中的定子绕组的线圈束的结构图。

图41是从定子铁芯的上表面观察在实施方式1～7的变形例中的定子铁芯中插入了线圈束的状态的图。

图42是构成实施方式1～7的变形例中的定子绕组的线圈组的结构图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明所涉及的旋转电机的实施方式。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1

对实施方式1所涉及的旋转电机1进行说明。

旋转电机1具有定子以及转子，转子相对于定子旋转，经由固定于转子上的轴(未图示)将旋转动力传递至机械装置(未图示)，使机械装置工作。旋转电机1例如是永磁体型旋转电机或者感应型旋转电机。在旋转电机1中，例如，对定子3中的绕组构造进行了改进。

具体地说，旋转电机1具有图1～图3所示的结构。图1是表示旋转电机1中的定子铁芯以及定子绕组的结构的斜视图。图2是表示定子绕组中的线圈的结构的斜视图。图3是表示从旋转轴RA方向观察转子以及定子铁芯的情况下的结构的图。在图1～3中，例如，作为旋转电机1，例示性地示出极数为4，槽数为24，相数为3，每极每相的槽数q为2的旋转电机。另外，在图3中，为了简化图示，省略了定子绕组的图示。

如图1及图3所示，旋转电机1具有转子2以及定子3。转子2具有转子铁芯2a以及多个永磁体2b。转子铁芯2a以与轴同心的方式构成，例如，具有大致圆柱形状，该大致圆柱形状具有沿轴的旋转轴RA。多个永磁体2b例如沿转子铁芯2a的周面进行配置。此外，在图3中，例示了转子2为永磁体型旋转体的情况，但转子2也可以是利用铜等导体形成为笼型的笼型旋转体。

定子3以与转子2分离并且收容转子2的方式构成。例如，定子3具有定子铁芯5以及定子绕组6。

定子铁芯5以与轴同心的方式构成，例如，具有大致圆筒形状，该大致圆筒形状具有沿轴的旋转轴RA。定子铁芯5例如由层叠的电磁钢板等形成。

例如，如图3所示，定子铁芯5具有芯座(coreback)7、多个齿8、以及多个槽9。芯座7为环状，例如具有大致圆筒形状。多个齿8分别从芯座7起沿径向向旋转轴RA侧延伸。多个齿8在芯座7的旋转轴RA侧，在沿芯座7的周面7a的方向(即周向)上进行排列。在周向上相邻的齿8之间，分别形成有槽9。

在定子绕组6中，将同相的线圈每2个槽地嵌入定子铁芯5中。定子绕组6例如利用绝缘纸等对周围进行保护而插入槽9中。在定子绕组6中，作为导线11的束而形成线圈17，在槽9内部配置大于或等于1个该线圈17。并且，通过利用焊接等方法将线圈17的末端进行连接，从而形成定子绕组6。

在定子绕组6中，针对每个相由具有同样形状的线圈17形成，例如形成有图2所示的线圈17。作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，在定子铁芯5的槽9中插入线圈17。线圈17作为导线11的束而形成。

具体地说，线圈17具有：第1导线组17a、第2导线组17b、第1弯折部17d、第3导线组17c、第2弯折部17e、第4导线组17f、以及第3弯折部17g。

在第1导线组17a中，在槽内部SI，沿定子铁芯5的径向配置m层(m为大于或等于2的整数)导线11。

第2导线组17b是在线圈端部CE1，将第1导线组17a沿定子铁芯5的径向配置变换为n层(n为大于或等于1的整数)而得到的。在第2导线组17b中，例如，在线圈端部CE1中，导线11从定子铁芯5的径向的第1层配置至第n层。

在第1弯折部17d中，在槽内部SI以及线圈端部CE1的边界处，以第1导线组17a与第2导线组17b形成角度θ(90°＜θ＜180°)的方式进行弯折。即，包含第1弯折部17d在内的排列变更部10d进行从槽内部SI的第1导线组17a的排列向线圈端部CE1的第2导线组17b的排列的变更。

第3导线组17c是在线圈端部CE1中，将第2导线组17b配置变换为从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层至第m层而得到的。在第3导线组17c中，在线圈端部CE1中，导线11从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层配置至第m层。

在第2弯折部17e中，在线圈端部CE1中，以第2导线组17b与第3导线组17c形成角度θ’(＝360°－(θ+θ”))的方式进行弯折。即，包含第2弯折部17e在内的通过区域变更部13a进行从线圈端部CE1的第2导线组17b的排列(径向的通过区域)向线圈端部CE1的第3导线组17c的排列(径向的通过区域)的变更。

在第4导线组17f中，在槽内部SI，沿定子铁芯5的径向配置m层(m为大于或等于2的整数)导线11。

在第3弯折部17g中，在线圈端部CE1以及槽内部SI的边界处，以第3导线组17c与第4导线组17f形成角度θ”(90°＜θ”＜180°)的方式进行弯折。即，包含第3弯折部17g在内的排列变更部10a进行从线圈端部CE1的第3导线组17c的排列向槽内部SI的第4导线组17f的排列的变更。

在此，层数m、n满足下面的式1。

n/m≤1/2式1

例如，在图2中，线圈17在槽内部SI中由2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)的导线11构成。例如，径向的数量以及周向的数量能够以如下的方式决定。

例如，在图2所示的情况下，线圈17从槽内部SI至线圈端部CE1进行了绕组排列的变更(包含第1弯折部17d在内的排列变更部10d)。由此，在槽内部SI中为2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)的导线11的束在线圈端部CE1中排列为1层(定子铁芯5的径向)×16根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，在第1弯折部17d中，以角度θ(例如在图2中为120°)进行弯折。

然后，在线圈端部CE1中，例如，在定子铁芯5的径向的第1层进行排列的导线11以与其他相的绕组(其他相的线圈17)不干涉的方式，例如配置变换为定子铁芯5的径向的第2层(包含第2弯折部17e在内的通过区域变更部13a)。另外，此时，在进行配置变换之前和之后，即在第2弯折部17e中，也以角度θ’(例如在图2中为120°)进行弯折。

随后，在再次从线圈端部CE1返回至槽内部SI时，进行绕组排列的变更(包含第3弯折部17g在内的排列变更部10a)。由此，在线圈端部CE1中为1层(定子铁芯5的径向)×16根(定子铁芯5的周向)的导线11的束在槽内部SI中排列为2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，也以角度θ”(例如在图2中为120°)进行弯折。

通过如上述所示构成线圈17，线圈端部CE1的线圈形状变为3角形。另外，虽然省略说明，但线圈17的下半部分也以相同的方式进行了导线11的排列变更，作为整体，形成包含线圈端部CE1的3角形、槽内部SI的4边形、以及线圈端部CE2的3角形在内的6边形。

以下，使用图4至图6，更详细地说明线圈17的绕组排列的变更的部分。图4是从定子铁芯5的上表面(旋转轴RA的方向)观察在定子铁芯5中插入了线圈17的状态的图。图5是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈17的状态的图。图6是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈17的状态的图。

图4至图6例示了在槽内部SI中插入了1个2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈11的状态，使用位置12a至位置12r，例示性地说明此时导线11如何卷绕而形成线圈17。

在线圈17中，从2个槽9a、9b的中间附近起开始对导线11进行卷绕(位置12a)，经过线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部10a)而使得进入槽内部SI的第2层的位置12b(参照图4)。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ”进行弯折(参照图6、图7)。

经过槽内部SI从位置12c(参照图5)出来的导线11进行排列变更(排列变更部10b)，到达线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ进行弯折(参照图6、图7)。

导线11朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部13b)，从而使得本次经过线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ’进行弯折(参照图6、图7)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部10c)而使得进入槽内部SI的第1层的位置12d。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ”进行弯折(参照图6、图7)。

经过槽内部SI从位置12e出来的导线进行排列变更(排列变更部10d)，到达线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ进行弯折。

导线11朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部13a)，从而再次经过线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线11以角度θ’进行弯折。

以上是形成线圈17的导线11的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置12f→位置12g→位置12h→…→位置12p→位置12q的顺序对导线进行卷绕。此外，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线11并排地排列4根，但例如如图6所示，随着形成导线11的第2周、第3周而将导线11配置在内侧。

另外，排列变更部10a～10d在导线11的第1周、第3周时，在进入槽内部SI时、从槽内部SI中出来时进行排列变更，而在导线的第2周、第4周时，实际上未进行排列变更。在第2周、第4周时，例如，有时来自线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a的导线11直接进入槽内部SI的第1层的位置12f、12n。或者，例如，有时来自槽内部SI的第1层的位置12o、12g的导线11到达线圈端部CE2中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。或者，例如，有时来自线圈端部CE2中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b的导线11直接进入槽内部SI的第2层的位置12h、12p。或者，例如，有时来自槽内部SI的第2层的位置12q、12i的导线11到达线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。

最后，导线11在2个槽9a与9b的中间附近处结束卷绕(位置12r)。通过进行以上操作，能够形成导线11的排列在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中不同的线圈17。

此外，为了实现导线11的排列在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中不同的线圈17，上述方法为一个例示，不必一定按照该顺序形成线圈17。另外，在本说明中，描述了从2个槽9a与9b的中间附近起开始对线圈17进行卷绕(位置12a)，在相同的位置处结束卷绕(位置12r)的方法，但不必一定从该位置起开始卷绕或者在该位置处结束卷绕。但是，如后所述，在从侧面观察槽9a与槽9b的中间附近的图中，由于处在形成三角形的线圈端部CE1、CE2的顶点附近，因此在连结多个线圈17时，具有对线圈17进行接线的线不易与其他相的绕组进行干涉的效果。

另外，在图4、图5中，通过区域变更部13a、13b在改变导线11的排列时作为大致直角的曲轴形状示出，但只要能够达到对线圈端部CE1的导线11所通过的区域CE1a、CE1b进行变更的目的，不必一定为大致直角的曲轴形状。例如，也可以作为不具有曲轴的直线状，使得区域缓慢地进行变更。同样地，排列变更部10a～10d在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中改变导线11的排列时设为大致直角的曲轴形状，但只要能够达到对导线11的排列进行变更的目的，不必一定为大致直角的曲轴形状。

图7是对形成线圈17的导线11的弯折角度进行说明的图。

例如，排列变更部10a中的弯折角度θ”是第3导线组17c的延伸方向DR17c与第4导线组17f的延伸方向DR17f所形成的角度，且是朝向线圈17的内侧的角度。由于从侧面观察时线圈17为6边形，所以该角度θ”例如满足下面的式2的条件。

90°＜θ”＜180°式2

满足式2的角度θ”例如是120°。

例如，排列变更部10d中的弯折角度θ是第1导线组17a的延伸方向DR17a与第2导线组17b的延伸方向DR17b所形成的角度，且是朝向线圈17的内侧的角度。该角度θ满足下面的式3的条件。

90°＜θ＜180°式3

满足式3的角度θ例如是120°。

例如，通过区域变更部13a中的弯折角度θ’是第2导线组17b的延伸方向DR17b与第3导线组17c的延伸方向DR17c所形成的角度，且是朝向线圈17的内侧的角度。该角度θ’满足下面的式4的条件。

θ’＝360°－(θ+θ”)式4

例如，在线圈17如图6、图7所示为左右对称的形状的情况下，下面的式5成立。

θ＝θ”式5

如果将式5代入式4，则得到下面的式6。

θ’＝360°－2θ式6

例如，在角度θ＝θ”＝120°的情况下，角度θ’为120°。

图8示出为了构成旋转电机1的定子绕组6，在定子铁芯5中插入了线圈17的定子3的每个相的绕组结构图。图8示出在每极每相的槽数＝2(8极48槽)中，将同相的线圈每2个槽地进行嵌入的情况，作为在接近的同相中插入线圈17的叠绕组，以相距4个槽的间隔，在定子铁芯5的槽9中嵌入线圈17。此外，为了便于说明，图8的定子铁芯5以直线形状进行了图示，另外，部分地省略了中途的部分。

例如，V相的绕组V8具有使U相的绕组U8的线圈17沿周向向图8的右方移位了2个槽而得到的线圈17。例如，W相的绕组W8具有使V相的绕组V8的线圈17沿周向向图8的右方移位了2个槽而得到的线圈17。即，在图8中的线圈17的右端处进行观察的情况下，以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈17的配置模式以6个槽为周期进行重复。各线圈17在线圈端部CE1中横跨6个槽，在左边的3个槽中通过第1层的区域，在右边的3个槽中通过第2层的区域。

利用上述方法形成定子绕组6的理由是，能够缩短槽9之间的距离(例如缩短至最短)，因而能够缩短线圈17的周长。如果使用周长较短的线圈17形成定子绕组6，则也能够缩短定子绕组6整体的周长，具有由绕组电阻值的减少所实现的电动机损耗减少、电动机运转效率提高这样的很大的优点。

如果试图将在线圈端部CE1、CE2中与周向平行地大致直线地在槽9之间进行连接的线圈，以上述方式周期性地配置而制作绕组电路，则U相·V相·W相的各相的绕组发生干涉的部位变多。如果为了避免该现象而使定子绕组进行迂回，则作为结果会使定子绕组整体的周长变长，或者使线圈端部的高度变高。即，由于线圈端部的高度容易变高，所以导线长度有可能变长，有可能发生绕组电阻增大、即铜损增大以及效率降低的现象。

对此，在本实施方式中，通过使用上述的线圈17，从而能够使线圈端部CE1的左半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a(参照图4)中，能够使线圈端部CE1的右半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b(参照图4)中。由此，U相·V相·W相的绕组不易发生干涉。在观察图8时，看起来存在U相·V相·W相中插入的线圈17重复的区域，但实际的线圈端部CE1、CE2中的线圈17形成三角形，线圈17的中心附近(利用通过区域变更部13a、13b变为曲轴形状的部分)为三角形的顶点。因此，U相·V相·W相的绕组变得在机械结构中不易发生干涉。通过进行以上操作，能够减小线圈端部CE1、CE2的高度，能够形成使用周长较短的线圈17而得到的定子绕组6。

以下，例示性地对实施方式1所产生的作用效果进行说明。

例如，作为第1效果，例如，设为导线11在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中进行排列变更(排列变更部10a～10d)，导线11在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向进行配置变换(通过区域变更部13a、13b)。由此，在线圈端部CE1、CE2中，1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉，能够降低线圈端部CE1、CE2的高度。

此外，如图2中所例示，将在槽内部SI中为2层(定子铁芯5的径向)的导线11的束，在线圈端部CE1、CE2中排列变更为1层(定子铁芯5的径向)，在以使线圈17整体变为6边形的方式带有弯折部的情况下，在线圈端部CE1、CE2中，能够减小未配置导线11的无用空间(例如，将无用空间减小至实质上不存在的程度)，能够有效地提高导线11的配置密度(占空率)(例如，将导线11最密集地进行配置)。由此，能够将线圈端部CE1、CE2整体进行小型化。

另外，作为第2效果，例如，在定子绕组5中，能够针对全部U相、V相、W相，使用相同形状的线圈17。因此，能够提高绕组的形成作业的效率，并且能够将每个相的绕组长度设为均等(例如相同)，因此能够将每个相中绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。因此，能够减小扭矩波动，能够减小振动。

如上述所示，在实施方式1中，在旋转电机1中，利用大于或等于1个线圈17形成定子绕组6的各相的绕组。在各线圈17中，第1导线组17a在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置m层(m为大于或等于2的整数)。第2导线组17b在线圈端部CE1将第1导线组17a沿定子铁芯5的径向配置变换为n层(n为大于或等于1的整数)。在第1弯折部17d中，在槽内部SI以及线圈端部CE1的边界处，以第1导线组17a与第2导线组17b形成比180°小的角度θ的方式进行弯折。第3导线组17c将在线圈端部CE1中从定子铁芯5的径向的第1层配置至第n层的第2导线组17b，配置变换为从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层至第m层。第2弯折部13a在线圈端部CE1中以第2导线组17b与第3导线组17c形成比180°小的角度θ’的方式进行弯折。并且，层数m以及n满足：

n/m≤1/2。

由此，在形成各相的绕组的各线圈17中，例如，能够将导线11在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中进行排列变更(排列变更部10a～10d)，能够将导线11在线圈端部CE1、CE2的中途沿定子铁芯5的径向进行配置变换(通过区域变更部13a、13b)。例如，能够将线圈端部CE1的左半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a(参照图4)中，能够将线圈端部CE1的右半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b(参照图4)中。由此，在各相的绕组使用相同形状的线圈17的情况下，在线圈端部CE1、CE2中，能够使1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉，能够降低线圈端部CE1、CE2的高度。即，能够减小线圈端部CE1、CE2中的各相的绕组的机械干涉，能够将每个相的绕组长度设为均等(例如相同)。其结果，能够减小线圈端部的外径，能够将各相的绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。

另外，在实施方式1中，由于各相的绕组能够使用相同形状的线圈17，所以能够简化接线作业，能够减小旋转电机1的制造成本。

另外，在实施方式1中，第2弯折部17e例如在从旋转轴RA的方向观察的情况下，具有在第2导线组17b与第3导线组17c之间对径向的配置进行变更的曲轴形状。由此，例如，能够将线圈端部CE1的左半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a(参照图4)中，能够将线圈端部CE1的右半部分的导线11集中在相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b(参照图4)中。其结果，在各相的绕组使用相同形状的线圈17的情况下，在线圈端部CE1、CE2中，能够使1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉。

另外，在实施方式1中，在形成各相的绕组的各线圈17中，第4导线组17f在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置m层(m为大于或等于2的整数)。在第3弯折部17g中，在线圈端部CE1以及槽内部SI的边界处，以第3导线组17c与第4导线组17f形成比180°小的角度θ的方式进行弯折。并且，角度θ”满足：

90°＜θ”＜180°，

角度θ满足：

90°＜θ＜180°，

角度θ’满足：

θ’＝360°－(θ+θ”)。

由此，能够将形成各相的绕组的各线圈17设为例如6边形。其结果，能够容易地以如下方式构成线圈17，即，各相的绕组使用相同形状的线圈17，并且能够减少线圈端部CE1、CE2中的各相的绕组的机械干涉。

另外，在实施方式1中，例如，角度θ与角度θ”相互均等，角度θ’满足：

θ’＝360°－2θ。

由此，在从与齿8的侧面垂直的方向观察的情况下，能够将形成各相的绕组的各线圈17设为例如左右对称的6边形(参照图6)。其结果，能够进一步抑制各相的绕组电阻值的不均衡。

实施方式2

以下，对实施方式2所涉及的旋转电机200进行说明。下面，以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。

在实施方式1中，对下述线圈例示性地进行了说明，即，将在槽内部SI沿径向为2层的导线11，在线圈端部CE1、CE2沿径向排列变更为1层。在实施方式2中，对下述线圈例示性地进行说明，即，将在槽内部SI沿径向为3层的导线21，在线圈端部CE1、CE2沿径向排列变更为1层。

具体地说，在旋转电机200的定子203的定子绕组206中，如图9～图11所示，形成各相的绕组的各线圈217的结构在以下方面与实施方式1不同。图9是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈217的状态的图。图10是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈217的状态的图。图11是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈217的状态的图。

图9至图11示出了在槽内部SI中插入了1个3层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈217的状态，使用从位置22a至位置22z的标号，例示性地说明此时导线如何卷绕而形成线圈217。

线圈217从2个槽9a、9b的中间附近起开始对导线21进行卷绕(位置22a)，经过线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部20a)而进入槽内部SI的第3层的位置22b(参照图9)。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ”进行弯折(参照图11、图12)。

经过槽内部SI从位置22c(参照图10)出来的导线21进行排列变更(排列变更部20b)，到达线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ进行弯折(参照图11、图12)。

导线21朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部23b)，从而使得本次经过线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第3层的区域CE2c。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ’进行弯折(参照图11、图12)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部20c)而进入槽内部SI的第1层的位置22d(参照图10)。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ”进行弯折(参照图11、图12)。

经过槽内部SI从位置22e(参照图9)出来的导线21进行排列变更(排列变更部20d)，到达线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部第3层的区域CE1c。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ进行弯折(参照图11、图12)。

导线21朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部23a)，从而再次经过线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线21以角度θ’进行弯折。

以上是形成线圈217的导线21的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置22f→位置22g→位置22h→…→位置22x→位置22y的顺序对导线21进行卷绕。此外，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线21并排地排列6根，但如图11所示，随着形成导线21的第2周、第3周而将导线21配置在内侧。

另外，排列变更部20a～20d在导线21的第1周、第2周、第4周、第5周时，在进入槽内部SI时、从槽内部SI中出来时进行排列变更，而在导线21的第3周、第6周时，实际上未进行排列变更。例如，有时来自线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a的导线21直接进入槽内部SI的第1层的位置22j、22v。或者，例如，有时来自槽内部SI的第1层的位置22w、22k的导线21到达线圈端部CE2中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。或者，例如，有时来自线圈端部CE2中的相当于槽内部SI的第3层的区域CE2c的导线21直接进入槽内部SI的第3层的位置22l、22x。或者，例如，有时来自槽内部SI的第3层的位置22y、22m的导线21到达线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第3层的区域CE1c。

最后，导线21在2个槽9a与9b的中间附近处结束卷绕(位置22z)。通过进行以上操作，能够形成导线21的排列在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中不同的线圈217。

图12是对形成线圈217的导线21的弯折角度进行说明的图。

例如，排列变更部20a中的弯折角度θ”是第3导线组17c的延伸方向DR17c与第4导线组17f的延伸方向DR17f所形成的角度，且是朝向线圈217的内侧的角度。由于从侧面观察时线圈217为6边形，所以该角度θ”例如满足上述的式2的条件。

满足式2的角度θ”例如是120°。

例如，排列变更部20d中的弯折角度θ是第1导线组17a的延伸方向DR17a与第2导线组17b的延伸方向DR17b所形成的角度，且是朝向线圈217的内侧的角度。该角度θ满足上述的式3的条件。

满足式3的角度θ例如是120°。

例如，通过区域变更部23a中的弯折角度θ’是第2导线组17b的延伸方向DR17b与第3导线组17c的延伸方向DR17c所形成的角度，且是朝向线圈217的内侧的角度。该角度θ’满足上述的式4的条件。

例如，在线圈217如图11、图12所示为左右对称的形状的情况下，上述的式5成立。将上述的式5代入式4，得到上述的式6。

图13示出为了构成旋转电机200的定子绕组206，在定子铁芯5中插入了线圈217的定子203的每个相的绕组结构图。图13示出在每极每相的槽数＝2(8极48槽)中，将同相的线圈217每2个槽地进行嵌入的情况，作为在接近的同相中插入线圈217的叠绕组，以相距4个槽的间隔，在定子铁芯5的槽9中嵌入线圈217。此外，为了便于说明，图13的定子铁芯5以直线形状进行了图示，另外，部分地省略了中途的部分。

例如，V相的绕组V8具有使U相的绕组U8的线圈217沿周向向图13的右方移位了2个槽而得到的线圈217。例如，W相的绕组W8具有使V相的绕组V8的线圈217沿周向向图13的右方移位了2个槽而得到的线圈217。即，在图13中的线圈217的右端处进行观察的情况下，以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈217的配置模式以6个槽为周期进行重复。各线圈217在线圈端部处横跨6个槽，在左边的3个槽中通过第1层的区域，在右边的3个槽中通过第3层的区域。

如上述所示，在实施方式2中，将在槽内部SI沿径向为3层的导线21，在线圈端部CE1、CE2沿径向排列变更为1层。例如，如果将导线21在线圈端部CE1、CE2的中途设为曲轴形状，则能够将线圈端部CE1的左半部分的导线21集中在相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a(参照图9)中，能够将线圈端部CE1的右半部分的导线21集中在相当于槽内部SI的第3层的区域CE1c(参照图9)中。由此，在各相的绕组使用相同形状的线圈217的情况下，在线圈端部CE1、CE2中，能够使1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉，能够降低线圈端部CE1、CE2的高度。即，能够减小线圈端部CE1、CE2中的各相的绕组的机械干涉，能够将每个相的绕组长度设为均等(例如相同)。其结果，在槽内部SI沿径向配置3层导线21的情况下，能够减小线圈端部的外径，能够将各相的绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。

实施方式3

以下，对实施方式3所涉及的旋转电机300进行说明。下面，以与实施方式2不同的部分为中心进行说明。

在实施方式2中，对下述线圈217例示性地进行了说明，即，将在槽内部SI中为3层的导线21在线圈端部CE1、CE2中排列变更为1层，但如观察图13也可知，线圈端部CE1、CE2的导线21经过相当于槽内部SI的第1层或第3层的区域，在线圈端部处，未使用相当于槽内部的第2层的区域。

因此，在实施方式3中，对下述方法进行说明，即，使导线也经过线圈端部CE1、CE2中的相当于槽内部SI的第2层的区域。

具体地说，在旋转电机300的定子303的定子绕组306中，形成各相的绕组的线圈317例如具有图14所示的结构。图14是形成定子绕组306的线圈的结构图。

作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，在定子铁芯5的槽9中插入线圈317。线圈317作为导线24的束而形成。

具体地说，如图14所示，线圈317不具有第2弯折部17e以及第3导线组17c(参照图2)，而具有第5导线组317h、第4弯折部317j、第6导线组317n、以及第5弯折部317k。

第5导线组317h是在线圈端部CE1中将第2导线组17b配置变换为从定子铁芯5的径向的第(n+1)层至第(m－n)层而得到的。在第5导线组317h中，在线圈端部CE1中，导线24配置在从定子铁芯5的径向的第(n+1)层至第(m－n)层。

在第4弯折部317j中，在线圈端部CE1中，以第2导线组17b与第5导线组317h形成角度θ’(＝360°－(θ+θ”))的方式进行弯折。即，包含第4弯折部317j在内的通过区域变更部26b，进行了从线圈端部CE1的第2导线组17b的排列(径向的通过区域)向线圈端部CE1的第5导线组317h的排列(径向的通过区域)的变更。

第6导线组317n是在线圈端部CE1中将第5导线组317h配置变换为从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层至第m层而得到的。在第6导线组317n中，在线圈端部CE1中，导线24配置在从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层至第m层。

在第5弯折部317k中，在线圈端部CE1中，以第5导线组317h与第6导线组317n形成角度θ’(＝360°－(θ+θ”))的方式进行弯折。即，包含第5弯折部317k在内的通过区域变更部26a，进行了从线圈端部CE1的第5导线组317h的排列(径向的通过区域)向线圈端部CE1的第6导线组317n的排列(径向的通过区域)的变更。

在此，层数m、n满足下面的式7。

n/m≤1/3式7

例如，在图14中，线圈317在槽内部SI中由3层(定子铁芯5的径向)×5根(定子铁芯5的周向)的导线24构成。例如，径向的数量以及周向的数量能够以如下的方式决定。

例如，在图14所示的情况下，线圈317从槽内部SI至线圈端部CE1进行了绕组排列的变更(包含第1弯折部17d在内的排列变更部39d)。由此，在槽内部SI中为3层(定子铁芯5的径向)×5根(定子铁芯5的周向)的导线24的束在线圈端部CE1中排列为1层(定子铁芯5的径向)×15根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，以角度θ(例如在图14中为90°)进行弯折。

然后，在线圈端部CE1中，例如，在定子铁芯5的径向的第1层进行排列的导线24以与其他相的绕组(其他相的线圈317)不干涉的方式，例如向定子铁芯5的径向的第2层进行配置变换(包含第4弯折部317j在内的通过区域变更部26b)。另外，此时，在进行配置变换之前和之后，即在第4弯折部317j中，也以角度θ’(例如在图4中为180°)进行弯折。

此外，在定子铁芯5的径向的第2层进行排列的导线24配置变换为定子铁芯5的径向的第3层(包含第5弯折部317k在内的通过区域变更部26a)。另外，此时，在进行配置变换之前和之后，即在第5弯折部317k中，也以角度θ’(例如在图4中为180°)进行弯折。

随后，在再次从线圈端部CE1返回至槽内部SI时，进行了绕组排列的变更(包含第3弯折部17g在内的排列变更部39a)。由此，在线圈端部CE1中为1层(定子铁芯5的径向)×15根(定子铁芯5的周向)的导线24的束在槽内部SI中排列为3层(定子铁芯5的径向)×5根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，也以角度θ”(例如在图4中为90°)进行弯折。

通过如上述所示构成线圈317，线圈端部CE1的线圈形状变为4边形。另外，虽然省略说明，但线圈317的下半部分也以相同的方式进行了导线24的排列变更，作为整体，形成包含线圈端部CE1的4边形、槽内部SI的4边形、以及线圈端部CE2的4边形在内的4边形。

以下，使用图15至图17，更详细地说明线圈317的绕组排列的变更的部分。图15是从定子铁芯5的上表面(旋转轴RA的方向)观察在定子铁芯5中插入了线圈317的状态的图。图16是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈317的状态的图。图17是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈317的状态的图。

图15至图17例示了在槽内部SI中插入了1个3层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈317的状态，使用从位置25a至位置25z，例示性地说明此时导线24如何卷绕而形成线圈317。

线圈317从2个槽9a、9b的中间附近起开始对导线24进行卷绕(位置25a)，经过线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b而朝向槽9a前进。中途，到达在槽9a与槽9b之间大约3等分的位置后，将导线24进行排列变更(通过区域变更部26a)，以使得经过线圈端部CE1中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ’(例如180°)进行弯折(参照图17、图18)。

随后，进行排列变更(排列变更部39a)而进入槽内部SI的第3层的位置25b(参照图15)。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ”(例如90°)进行弯折(参照图17、图18)。

经过槽内部SI从位置25c(参照图16)出来的导线24进行排列变更(排列变更部39b)，到达线圈端部CE2(参照图14)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ(例如90°)进行弯折(参照图17、图18)。

导线24朝向相反侧的槽9b前进，到达在槽9a与槽9b之间大约3等分的位置后，进行排列变更(通过区域变更部26d)，以使得经过线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ’(例如180°)进行弯折(参照图17、图18)。

此外，到达前面的又一个在槽9a与槽9b之间大约3等分的位置后，进行排列变更(通过区域变更部26c)，以使得本次经过线圈端部CE2(参照图14)中的相当于槽内部SI的第3层的区域CE2c。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ’(例如180°)进行弯折(参照图17、图18)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部39c)而进入槽内部SI的第1层的位置25d。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ”(例如90°)进行弯折(参照图17、图18)。

经过槽内部SI从位置25e(参照图15)出来的导线24进行排列变更(排列变更部39d)，到达线圈端部CE1(参照图14)中的相当于槽内部SI的第3层的区域CE1c。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ(例如90°)进行弯折(参照图17、图18)。

导线24朝向相反侧的槽9a前进，到达在槽9a与槽9b之间大约3等分的位置后，进行排列变更(通过区域变更部26b)，以使得经过线圈端部CE1(参照图14)中的相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ’(例如180°)进行弯折(参照图17、图18)。

此外，到达前面的又一个在槽9a与槽9b之间大约3等分的位置后，进行排列变更(通过区域变更部26a)，以使得本次经过线圈端部CE1(参照图14)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线24以角度θ’(例如180°)进行弯折(参照图17、图18)。

以上是形成线圈317的导线的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置25f→位置25g→位置25h→…→位置25x→位置25y的顺序对导线24进行卷绕。此外，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线24并排地排列6根，但如图17所示，随着形成导线的第2周、第3周而将导线24配置在内侧。

另外，排列变更部39a至39d在导线24的第1周、第2周、第4周、第5周时，在进入槽内部SI时、从槽内部SI中出来时进行排列变更，而在导线24的第3周、第6周时，实际上未进行排列变更。

图18是对形成线圈317的导线24的弯折角度进行说明的图。如前面所述，在从侧面(与旋转轴RA垂直的方向)观察时，线圈317为4边形，因此在排列变更部中以角度θ、θ”(例如90°)进行弯折。另外，通过区域变更部26a、26b即角度θ’(＝360°－(θ+θ”)，例如在θ＝θ”＝90°时，为180°)进行弯折。在通过区域变更部26a、26b例如以角度θ’＝180°进行弯折的情况下，也能够视为在与旋转轴RA垂直的方向上实质上未发生弯折。此外，在从旋转轴RA的方向观察的情况下，通过区域变更部26a、26b也可以具有曲轴形状(参照图15、图16)。

图19示出为了构成旋转电机300的定子绕组306，在定子铁芯5中插入了线圈317的定子的每个相的绕组结构图。图19示出在每极每相的槽数＝2(8极48槽)中，将同相的线圈每2个槽地进行嵌入的情况，作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，以相距4个槽的间隔，在定子铁芯5的槽9中嵌入线圈317。此外，为了便于说明，图19的定子铁芯5以直线形状进行了图示，另外，部分地省略了中途的部分。

例如，V相的绕组V8具有使U相的绕组U8的线圈317沿周向向图19的右方移位了2个槽而得到的线圈317。例如，W相的绕组W8具有使V相的绕组V8的线圈317沿周向向图19的右方移位了2个槽而得到的线圈317。即，在图19中的线圈317的右端处进行观察时，以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈317的配置模式以6个槽为周期进行重复。各线圈317在线圈端部处横跨6个槽，在左边的2个槽中通过第1层的区域，在中间的2个槽中通过第2层的区域，在右边的2个槽中通过第3层的区域。

如上述所示，在实施方式3中，在形成定子绕组306的各相绕组的各线圈317中，第2导线组17b是在线圈端部CE1将第1导线组17a沿定子铁芯5的径向配置变换为n层(n为大于或等于1的整数)而得到的。第5导线组317h是将在线圈端部CE1中配置在从定子铁芯5的径向的第1层至第n层的第2导线组17b配置变换为从定子铁芯5的径向的第(n+1)层至第(m－n)层而得到的。在第4弯折部317j中，在线圈端部CE1中，以第2导线组17b与第5导线组317h形成以下角度θ’(例如，大致180°)的方式进行弯折。第6导线组317n是将在线圈端部CE1中配置在从定子铁芯5的径向的第(n+1)层至第(m－n)层的第5导线组317h配置变换为从定子铁芯5的径向的第(m－n+1)层至第m层而得到的。在第5弯折部317k中，在线圈端部CE1中，以第5导线组317h与第6导线组317n形成以下角度θ’(例如，大致180°)的方式进行弯折。层数m以及n满足：

n/m≤1/3。

由此，例如，如图19所示，在使以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈317进行分布的情况下，在各线圈317中能够构成为，在左边的2个槽处通过第1层的区域，在中间的2个槽处通过第2层的区域，在右边的2个槽处通过第3层的区域，因而各相的线圈317在机械结构中不易发生干涉。因此，例如，能够在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中将使导线24弯折的角度θ、θ”设为90°，能够将线圈端部CE1、CE2的线圈形状设为4边形。其结果，能够进一步减小沿旋转轴RA的方向上的线圈317的高度(参照图17、图18)，能够进一步高效地(例如最密集地)配置定子绕组。

实施方式4

以下，对实施方式4所涉及的旋转电机400进行说明。下面，以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。

在实施方式1中，对下述线圈例示性地进行了说明，即，将在槽内部SI沿径向为2层的导线在线圈端部CE1、CE2中排列变更为1层。在实施方式4中，对下述线圈例示性地进行说明，即，将在槽内部SI沿径向为5层的导线在线圈端部CE1、CE2中排列变更为2层。

具体地说，在旋转电机400的定子403的定子绕组406中，如图20～图22所示，形成各相的绕组的各线圈417的结构在以下方面与实施方式1不同。图20是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈417的状态的图。图21是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈417的状态的图。图22是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈417的状态的图。

图20至图22示出了在槽内部SI中插入了1个5层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈417的状态，使用从位置32a至位置32z以及从位置33a至位置33p的标号，例示性地说明此时导线31如何卷绕而形成线圈417。

线圈417从2个槽9a、9b的中间附近起开始进行卷绕(位置32a)，经过线圈端部CE1(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部30a)而进入槽内部SI的第5层的位置32b。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ”进行弯折(参照图22、图23)。

经过槽内部SI从位置32c(参照图21)出来的导线31进行排列变更(排列变更部30b)，到达线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ进行弯折(参照图22、图23)。

导线31朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部34b)，以使得本次经过线圈端部CE2(参照图2)中的相当于槽内部SI的第4层的区域CE2d。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ’进行弯折(参照图22、图23)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部30c)而进入槽内部SI的第1层的位置32d。如果从侧面观察该部分，则导线以角度θ”进行弯折(参照图22、图23)。

经过槽内部SI从位置32e(参照图20)出来的导线31进行排列变更(排列变更部30d)，到达相当于槽内部SI的第4层的区域CE1d。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ进行弯折(参照图22、图23)。

导线31朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部34a)，以使得再次经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ’进行弯折(参照图22、图23)。

如上述所示，进行形成线圈417的导线的1次卷绕。之后以相同的方式，按照位置32f→位置32g→位置32h→…→位置32t→位置32u的顺序对导线31进行卷绕。到此为止的线圈端部CE1、CE2的导线31经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a、CE2a、以及相当于槽内部SI的第4层的区域CE1d、CE2d，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线并排地排列5根，但如图22所示，随着形成导线的第2周、第3周而将导线配置在内侧。

另外，排列变更部30a至30d在导线31的第1周、第2周、第3周、第4周时，在进入槽内部SI时、从槽内部SI中出来时进行排列变更，而在导线31的第5周时，实际上未进行排列变更。

此外，之后，从位置32u(参照图20)出来的导线31经过相当于槽内部SI的第4层的区域CE1d，朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部34a)，以使得经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ’进行弯折(参照图22、图23)。

靠近槽9a后进行排列变更(排列变更部30a)而进入槽内部SI的第5层的位置32v。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ”进行弯折(参照图22、图23)。

经过槽内部SI从位置32w(参照图21)出来的导线31进行排列变更(排列变更部30b)，到达相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ进行弯折(参照图22、图23)。

导线31朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部34b)，以使得本次经过相当于槽内部SI的第5层的区域CE2e。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ’进行弯折(参照图22、图23)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部30c)而进入槽内部SI的第1层的位置32x。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ”进行弯折(参照图22、图23)。

经过槽内部SI从位置32y(参照图20)出来的导线进行排列变更(排列变更部30d)，到达相当于槽内部SI的第5层的区域CE1e。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ进行弯折(参照图22、图23)。

导线31朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部34a)，以使得再次经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线31以角度θ’进行弯折(参照图22、图23)。

如上述所示，进行形成线圈417的导线31的1次卷绕。之后以相同的方式，按照位置32z→位置33a→位置33b→位置33c→…→位置33n→位置33o的顺序对导线31进行卷绕。到此为止的线圈端部CE1、CE2的导线31经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b、CE2b、以及相当于槽内部SI的第5层的区域CE1e、CE2e，在从侧面观察的图中，在线圈端部处，导线31并排地排列5根，但如图22所示，随着变为导线的第2周、第3周而将导线31配置在内侧。

另外，排列变更部30a至30d在导线的第1周、第2周、第3周、第4周时，在进入槽内部时、从槽内部出来时进行排列变更，而在导线的第5周时，实际上未进行排列变更。

图23是对形成线圈417的导线31的弯折角度进行说明的图。

例如，排列变更部30a中的弯折角度θ”是第3导线组17c的延伸方向DR17c与第4导线组17f的延伸方向DR17f所形成的角度，且是朝向线圈217的内侧的角度。由于从侧面观察时线圈417为6边形，所以该角度θ”例如满足上述的式2的条件。

满足式2的角度θ”例如是120°。

例如，排列变更部30d中的弯折角度θ是第1导线组17a的延伸方向DR17a与第2导线组17b的延伸方向DR17b所形成的角度，且是朝向线圈417的内侧的角度。该角度θ满足上述的式3的条件。

满足式3的角度θ例如是120°。

例如，通过区域变更部34a中的弯折角度θ’是第2导线组17b的延伸方向DR17b与第3导线组17c的延伸方向DR17c所形成的角度，且是朝向线圈17的内侧的角度。该角度θ’满足上述的式4的条件。

例如，在线圈417如图22、图23所示为左右对称的形状的情况下，上述的式5成立。将上述的式5代入式4，得到上述的式6。

图24示出为了构成旋转电机400的定子绕组406，在定子铁芯5中插入了线圈417的定子的每个相的绕组结构图。图24示出在每极每相的槽数＝2(8极48槽)中，将同相的线圈每2个槽地进行嵌入的情况，作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，以相距4个槽的间隔，在定子铁芯5的槽中嵌入线圈417。此外，为了便于说明，图24的定子铁芯5以直线形状进行了图示，另外，部分地省略了中途的部分。

例如，V相的绕组V8具有使U相的绕组U8的线圈417沿周向向图24的右方移位了2个槽而得到的线圈417。例如，W相的绕组W8具有使V相的绕组V8的线圈417沿周向向图24的右方移位了2个槽而得到的线圈417。即，在图24中的线圈417的右端处进行观察时，以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈417的配置模式以6个槽为周期进行重复。各线圈417在线圈端部处横跨6个槽，在左边的3个槽中通过第1层和第2层的区域，在右边的3个槽中通过第4层和第5层的区域。

如上述所示，在实施方式4中，通过使用线圈417，从而能够使线圈端部CE1、CE2的左半部分的导线31集中在相当于槽内部SI的第1层和第2层的区域CE1a、CE1b、CE2a、CE2b(参照图20、21)中，能够使线圈端部CE1、CE2的右半部分的导线31集中在相当于槽内部SI的第4层和第5层的区域CE1d、CE1e、CE2d、CE2e中。由此，U相·V相·W相的绕组不易相互干涉。在观察图24时，看起来存在U相·V相·W相中插入的线圈417重复的区域，但实际的线圈端部CE1、CE2的线圈417形成三角形，线圈417的中心附近(利用通过区域变更部变为曲轴形状的部分)为三角形的顶点，因此U相·V相·W相的绕组不易相互干涉。通过进行以上操作，能够形成使用周长较短的线圈而得到的定子绕组，而不增高线圈端部的高度。

即，设为导线31在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中进行排列变更(排列变更部30a～30d)，导线31在线圈端部CE1、CE2处沿定子铁芯5的径向进行配置变换(通过区域变更部34a、34b)。由此，在线圈端部CE1、CE2中，1个相的绕组变得不易与其他相的绕组发生干涉，能够降低线圈端部的高度。

另外，在实施方式4中，对于全部U相、V相、W相，能够使用相同形状的线圈。因此，能够提高绕组的形成作业的效率，并且每个相的绕组长度相同，因此能够将每个相的绕组电阻值的不均衡抑制在允许范围内。因此，能够减小扭矩波动、振动等。

实施方式5

以下，对实施方式5所涉及的旋转电机500进行说明。下面，以与实施方式1、2、4不同的部分为中心进行说明。

在实施方式1、2、4中，针对下述情况进行了说明，即，在槽内部和线圈端部处进行排列变更的线圈中的、线圈端部的线圈形状为三角形。在实施方式5中，对下述方法进行说明，即，在线圈端部处，针对导线的每1次卷绕，将通过区域变更部相对于定子铁芯的周向以后述的距离X进行偏移配置，将线圈端部的三角形的顶点在导线的每1次卷绕时以距离X进行偏移。

具体地说，在旋转电机500的定子503的定子绕组506中，形成各相的绕组的线圈517例如具有图25所示的结构。图25是形成定子绕组506的线圈的结构图。

作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，在定子铁芯5的槽中插入线圈517。线圈517作为导线41的束而形成。

具体地说，如图25所示，线圈517不具有第2弯折部17e(参照图2)，而具有第2弯折部517e。

在第2弯折部517e中，针对导线41的每1次卷绕，相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移而配置各导线41。即，包含第2弯折部517e在内的通过区域变更部43a，针对导线41的每1次卷绕，相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移，并进行从线圈端部CE1的第2导线组17b的排列(径向的通过区域)向线圈端部CE1的第3导线组17c的排列(径向的通过区域)的变更。例如，如果设为角度θ与角度θ”相互均等，导线的宽度为W，则在上述的式5成立时，利用下面的式8可得到该距离X。

X＝W/(－cosθ)式8

例如，在图25中，线圈517在槽内部SI中由2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)的导线41构成。例如，径向的数量以及周向的数量能够以如下的方式决定。

例如，在图25所示的情况下，线圈517从槽内部SI至线圈端部CE1进行了绕组排列的变更(排列变更部40d)。由此，在槽内部SI中为2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)的导线41的束在线圈端部CE1中排列为1层(定子铁芯5的径向)×16根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，以角度θ(例如在图25中为135°)进行弯折。

然后，在线圈端部CE1中，例如，在定子铁芯5的径向的第1层进行排列的导线41以与其他相的绕组(其他相的线圈517)不干涉的方式，例如配置变换为定子铁芯5的径向的第2层(包含第2弯折部517e在内的通过区域变更部43a)。另外，此时，在进行配置变换之前和之后，即在第2弯折部517e中，以角度θ’(例如在图25中为90°)进行弯折。

随后，在再次从线圈端部CE1返回至槽内部SI时，进行了绕组排列的变更(排列变更部40a)。由此，在线圈端部CE1中为1层(定子铁芯5的径向)×16根(定子铁芯5的周向)的导线41的束在槽内部SI中排列为2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)。另外，此时，以角度θ”(例如在图25中为135°)进行弯折。

通过如上述所示构成线圈517，从而线圈端部CE1的线圈形状变为三角形。另外，虽然省略说明，但线圈517的下半部分也以相同的方式进行了导线41的排列变更，作为整体，形成6边形。

此外，作为本实施方式的图25与已经说明的实施方式1的图2的不同点在于，在线圈端部处，针对导线的每1次卷绕，将导线通过区域变更部49相对于定子铁芯的周向以距离X进行偏移配置。通过以此方式进行操作，线圈端部的三角形的顶点针对导线的每1次卷绕以距离X进行偏移，与顶点的位置在周向上一致的图2相比，能够进一步降低线圈端部的高度。

使用图26至图28，更详细地说明线圈517的绕组排列的变更的部分。图26是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈517的状态的图。图27是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈517的状态的图。图28是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈517的状态的图。

图26至图28示出了在槽内部SI中插入了1个2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈517的状态，使用从位置42a至位置42r，例示性地说明此时导线如何卷绕而形成线圈517。

线圈517从2个槽9a、9b的中间附近起开始进行卷绕(位置42a)，经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部40a)而进入槽内部SI的第2层的位置42b。如果从侧面观察该部分，则导线41以角度θ”进行弯折(参照图28、图29)。

经过槽内部SI从位置42c(参照图27)出来的导线41进行排列变更(排列变更部40b)，到达相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线41以角度θ进行弯折(参照图28、图29)。

导线41朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部43b)，以使得本次经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线41以角度θ’进行弯折(参照图28、图29)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部40c)而进入槽内部SI的第1层的位置42d。如果从侧面观察该部分，则导线41以角度θ”进行弯折(参照图28、图29)。

经过槽内部SI从位置42e(参照图26)出来的导线41进行排列变更(排列变更部40d)，到达相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线41以角度θ进行弯折(参照图28、图29)。

导线41朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部43a)，以使得再次经过相当于槽内部SI的第1层的区域。如果从侧面观察该部分，则导线以规定的角度进行弯折。

以上是形成线圈的导线41的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置42f→位置42g→位置42h→…→位置42p→位置42q的顺序对导线41进行卷绕。但是，在导线41的第2周及以后，通过区域变更部43a、43b的位置针对导线41的每1次卷绕，相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移配置。在从侧面观察的图中，通过区域变更部43a、43b位于成为三角形的线圈端部CE1、CE2的顶点附近，换言之，可以认为，成为三角形的线圈端部CE1、CE2中的导线41的顶点针对导线41的每1次卷绕，相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移配置。

此外，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线41例如并排地排列4根，但如图28所示，导线41的第1周始终配置为在4根导线中达到最左侧，随着形成第2周、第3周而将导线41逐根地配置在右侧(与在实施方式1中说明的图6相比，卷绕方法不同)。

另外，排列变更部40a至40d在导线的第1周、第3周时，在进入槽内部时、从槽内部出来时进行排列变更，而在导线的第2周、第4周时，实际上未进行排列变更。

最后，线圈517在2个槽9a与9b的中间附近处对导线41结束卷绕(位置42r)。

图29是对形成线圈的导线的弯折角度以及尺寸进行说明的图。

例如，排列变更部40a中的弯折角度θ”是第3导线组17c的延伸方向DR17c与第4导线组17f的延伸方向DR17f所形成的角度，且是朝向线圈517的内侧的角度。由于从侧面观察时线圈517为6边形，所以该角度θ”例如满足上述的式2的条件。

满足式2的角度θ”例如是135°。

例如，排列变更部40d中的弯折角度θ是第1导线组17a的延伸方向DR17a与第2导线组17b的延伸方向DR17b所形成的角度，且是朝向线圈517的内侧的角度。该角度θ满足上述的式3的条件。

满足式3的角度θ例如是135°。

例如，通过区域变更部43a中的弯折角度θ’是第2导线组17b的延伸方向DR17b与第3导线组17c的延伸方向DR17c所形成的角度，且是朝向线圈517的内侧的角度。该角度θ’满足上述的式4的条件。

例如，在线圈517如图28、图29所示为左右对称的形状的情况下，上述的式5成立。如果将上述的式5代入式4，则得到上述的式6。

另外，通过区域变更部43a的位置针对导线41的每1次卷绕，相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移配置。如果设为导线的宽度为W，(上述的式5成立的情况下的)排列变更部中的弯折角度为θ，则利用上述的式8可得到该距离X。

图30示出为了构成旋转电机500的定子绕组506，在定子铁芯5中插入了线圈517的定子503的每个相的绕组结构图。图30示出在每极每相的槽数＝2(8极48槽)中，将同相的线圈517每2个槽地进行嵌入的情况。作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，以相距4个槽的间隔，在定子铁芯5的槽中插入线圈517。此外，为了便于说明，图30的定子铁芯5以直线形状进行了图示，另外，部分地省略了中途的部分。

例如，V相的绕组V8具有使U相的绕组U8的线圈517沿周向向图30的右方移位了2个槽而得到的线圈517。例如，W相的绕组W8具有使V相的绕组V8的线圈517沿周向向图30的右方移位了2个槽而得到的线圈517。即，在图30中的线圈517的右端处进行观察的情况下，以2个槽为间距而分布的U相、V相、W相的线圈517的配置模式以6个槽为周期进行重复。各线圈517在线圈端部处横跨6个槽，在左边的3个槽中通过第1层的区域，在右边的3个槽中通过第2层的区域。

如上述所示，在实施方式5中，在线圈端部CE1、CE2将导线41沿定子铁芯5的径向进行配置变换的通过区域变更部43a，针对导线41的每1次卷绕相对于定子铁芯5的周向以距离X进行偏移配置。具体地说，如果设为导线的宽度为W，(上述的式5成立的情况下的)排列变更部中的弯折角度为θ，则使导线41的通过区域变更部以利用上述的式8得到的距离X进行偏移配置(参照图26、图27)。由此，能够进一步降低线圈端部CE1、CE2中的线圈517的高度。

实施方式6

下面，对实施方式6所涉及的旋转电机600进行说明。下面，以与实施方式1至5不同的部分为中心进行说明。

在实施方式1～5中，为了实现导线的排列在槽内部SI和线圈端部处不同的线圈，记载的方法为一个事例，不必一定按照该顺序形成线圈。

因此，在实施方式6中，对与前面的记载不同的线圈的形成顺序，例示性地进行说明。

具体地说，在旋转电机600的定子603的定子绕组606中，如图31～图33所示，形成各相的绕组的各线圈617的结构在以下方面与实施方式1～5不同。图31是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈617的状态的图。图32是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈617的状态的图，图33是从定子铁芯5的侧面(朝向旋转轴RA的面)观察在定子铁芯5中插入了线圈617的状态的图。

图31至图33示出了在槽内部SI中插入了1个2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈617的状态，使用从位置82a至位置82r，例示性地说明此时导线如何卷绕而形成线圈617。

线圈617从2个槽9a、9b的中间附近起开始进行卷绕(位置82a)，经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部80a)而进入槽内部SI的第2层的位置82b。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ”进行弯折(参照图33)。

经过槽内部SI从位置82c(参照图32)出来的导线81进行排列变更(排列变更部80b)，到达相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ进行弯折(参照图33)。

导线81朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部83b)，以使得本次经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ’进行弯折(参照图33)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部80c)而进入槽内部SI的第1层的位置82d。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ”进行弯折(参照图33)。

经过槽内部SI从位置82e(参照图31)出来的导线81进行排列变更(排列变更部80d)，到达相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ进行弯折(参照图33)。

导线81朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部83a)，以使得再次经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线81以角度θ’进行弯折(参照图33)。

以上是形成线圈617的导线81的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置82f→位置82g→位置82h→…→位置82p→位置82q的顺序对导线81进行卷绕。此外，在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线81并排地排列4根，但如图33所示，随着形成导线的第2周、第3周而将导线81配置在内侧。

在实施方式1中的线圈的形成顺序中，从排列变更部10a至10d在导线的第1周、第3周时，在进入槽内部SI时、从槽内部SI中出来时进行排列变更，而在导线11的第2周、第4周时，实际上未进行排列变更(参照图4～图6)。

与此相对，在本实施方式6中，在线圈617的形成顺序中，从排列变更部80a至80d在导线的第1周、第2周时，在进入槽内部时、从槽内部出来时进行排列变更，而在导线的第3周、第4周时，实际上未进行排列变更(来自相当于槽内部第1层的区域的导线直接进入槽内部第1层的情况等)。在本实施方式中，导线81在每次卷绕时实际上进行排列变更或未进行排列变更是连续的，因而用于排列变更的弯折(直角曲轴形状)是一致的，能够将线圈端部的排列变更部设置得更加紧凑。

如上述所示，在实施方式6中，导线在每次卷绕时实际上进行排列变更或未进行排列变更是连续的，因而用于排列变更的弯折(直角曲轴形状)是一致的，能够将线圈端部的排列变更部设置得更加紧凑。

此外，该实施方式6以与实施方式1对比的形式进行了记载，但对实施方式2至5也能够适用相同的技术。另外，该实施方式6的技术也能够适用于后面描述的实施方式7。

实施方式7

以下，对实施方式7所涉及的旋转电机700进行说明。下面，以与实施方式1～5不同的部分为中心进行说明。

在实施方式1～5中，为了实现导线的排列在槽内部SI和线圈端部处不同的线圈，记载的方法为一个事例，不必一定按照该顺序形成线圈。

因此，在实施方式7中，对与实施方式1～5不同的线圈的形成顺序，例示性地进行说明。

具体地说，在旋转电机700的定子703的定子绕组706中，如图34～图36所示，形成各相的绕组的各线圈717的结构在以下方面与实施方式1不同。图34是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈717的状态的图。图35是从定子铁芯5的下表面观察在定子铁芯5中插入了线圈717的状态的图。图36是从定子铁芯5的侧面观察在定子铁芯5中插入了线圈717的状态的图。

图34至图36示出了在槽内部SI中插入了1个2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的线圈717的状态，使用从位置92a至位置92r，例示性地说明此时导线如何卷绕而形成线圈717。

线圈717从2个槽9a、9b的中间附近起开始对导线91进行卷绕(位置92a)，经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a而靠近槽9a。随后，进行排列变更(排列变更部90a)而进入槽内部SI的第2层的位置92b。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ”进行弯折(参照图36)。

经过槽内部SI从位置92c(参照图35)出来的导线91进行排列变更(排列变更部90b)，到达相当于槽内部SI的第1层的区域CE2a。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ进行弯折(参照图36)。

导线91朝向相反侧的槽9b前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部93b)，以使得本次经过相当于槽内部SI的第2层的区域CE2b。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ’进行弯折(参照图36)。

靠近槽9b后进行排列变更(排列变更部90c)而进入槽内部SI的第1层的位置92d。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ”进行弯折(参照图36)。

经过槽内部SI从位置92e(参照图34)出来的导线91进行排列变更(排列变更部90d)，到达相当于槽内部SI的第2层的区域CE1b。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ进行弯折(参照图36)。

导线91朝向相反侧的槽9a前进，到达槽9a与槽9b的中间附近后，进行排列变更(通过区域变更部93a)，以使得再次经过相当于槽内部SI的第1层的区域CE1a。如果从侧面观察该部分，则导线91以角度θ’进行弯折。

以上是形成线圈717的导线91的1次卷绕，之后以相同的方式，按照位置92f→位置92g→位置92h→…→位置92p→位置92q的顺序对导线进行卷绕。在从侧面观察的图中，在线圈端部CE1、CE2中，导线91并排地排列4根。

在实施方式1中，如图6所示，随着形成导线11的第2周、第3周而将导线11配置在内侧。因此，在线圈17中，导线11的卷绕起点存在于上部，导线11的卷绕终点存在于下部。

与此相对，在本实施方式中，如图36所示，随着形成导线91的第2周、第3周而将导线91配置在外侧。因此，在线圈717中，导线91的卷绕起点存在于下部，导线91的卷绕终点存在于上部。

详细的方法在后面进行描述，通过在槽内部SI中配置多个线圈717，将这些线圈717的末端利用焊接等方法进行连接，从而形成定子绕组706。线圈717可以使用多个相同形状的线圈。

在实施方式1中，例如，在试图连结图6的线圈17时，由于导线11的卷绕起点存在于上部，导线11的卷绕终点存在于下部，所以其连结线需要变得稍长。

另一方面，在本实施方式中，例如，如果准备图6的线圈17和图36的线圈717这2种线圈，交替地使用这2种线圈，则由于在图6的线圈17中导线11的卷绕起点存在于上部，导线11的卷绕终点存在于下部，在图36的线圈717中导线91的卷绕起点存在于下部，导线91的卷绕终点存在于上部，所以能够利用较短距离(例如最短距离)的连结线将两者进行连接。

如上述所示，在实施方式7中，在连结多个线圈时，通过兼用卷绕方法不同的2种线圈，从而能够利用较短距离(例如最短距离)的连结线将两者进行连接。

此外，该实施方式7以与实施方式1对比的形式进行了记载，但对实施方式2至6也能够适用相同的技术。

此外，在实施方式1、2、4中，对从侧面观察时线圈为6边形的情况进行了说明。为了使该线圈成立，与导线的层数、弯折角度有关的条件是：

·m是大于或等于2的整数

·n是大于或等于1的整数

·弯折角度θ、θ”满足式2、3

·层数m、n满足式1。

如果进行补充说明，则在利用式1得到的n/m的最大值(1/2)时，能够以在线圈端部处未配置导线的无用空间实质上不存在的程度，高效地(例如最密集地)对导线进行配置。例如，将在实施方式1中进行了说明的、在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为2层的导线，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为1层的情况相当于这种情况。

另一方面，在作为n/m的值小于1/2的情况的实施方式2(将在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为3层的导线，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为1层的情况)、实施方式4(将在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为5层的导线，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为2层的情况)中，在线圈端部CE1、CE2中，存在完全未经过导线的无用空间。在构成旋转电机的定子绕组的情况下，在理想情况下优选以前者(1/2)的条件制作线圈，但在现实中，由于槽内部的宽度、高度以及导线的线径会产生层数的限制，因此有时混合后者(小于1/2)而进行制作。

另外，在实施方式3中，对从侧面观察时线圈为4边形的情况进行了说明。为了使该线圈成立，与导线的层数、弯折角度有关的条件是：

·m是大于或等于3的整数

·n是大于或等于1的整数

·弯折角度θ、θ”均为90°

·层数m、n满足式7。

如果进行补充说明，则在利用式7得到的n/m的最大值(1/3)时，能够以在线圈端部CE1、CE2中未配置导线的无用空间实质上不存在的程度，高效地(例如最密集地)对导线进行配置。例如，将在实施方式3中进行了说明的、在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为3层的导线，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为1层的情况相当于这种情况。另一方面，虽然并未作为实施方式举出，但在小于1/3的情况下，在线圈端部CE1、CE2中，存在完全未经过导线的无用空间。在构成旋转电机的定子绕组的情况下，在理想情况下优选以前者(1/3)的条件制作线圈，但在现实中，由于槽内部的宽度、高度以及导线的线径会产生层数的限制，因此有时混合后者(小于1/3)而进行制作。

上面进行了实施方式1～7的说明，但对于上述全部事例，还能够以下述方式进行操作。

例如，图37是从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈817的状态的图。在导线51使用圆线的情况下，如图37所示，还能够将形成槽内部SI的线圈817的导线51进行交错叠放。这是以提高绕组的占空率为目的而进行的。但是，通过将导线51进行交错叠放，槽内部SI的线圈的高度等价地变低。

如果线圈端部CE1、CE2的导线51也以交错叠放的方式构成，则在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中线圈817所需的高度不变，因而能够保持上述式1的条件不变而对线圈817进行成型。

但是，在不对线圈端部CE1、CE2的导线51进行交错叠放的情况下，仅槽内部SI的线圈817的高度等价地变低，在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中线圈817所需的高度不同，因此式1的条件变得不成立。在此情况下，在将槽内部SI沿定子铁芯5的径向以交错叠放的方式配置为m层的导线51的高度、与以普通的叠放方式配置为m’层的导线的高度设为相同的情况下，利用下面的式9表示m与m’之间的关系。

m'＝1+√3/2×(m－1)(m为大于或等于2的整数)式9

如上述所示，在线圈817中，将在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为m层的导线51，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为n层，并且将导线51在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中以角度θ、θ”进行弯折，将在线圈端部从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的导线配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层，并且在进行配置变换之前和之后以角度θ’(＝360°－(θ+θ”))进行弯折，在该线圈817中，能够对槽内部SI的导线51进行交错叠放的条件是：

·m是大于或等于2的整数

·n是大于或等于1的整数

·弯折角度θ、θ”满足式2、3

·层数m、n满足式10。

n/{1+√3/2×(m－1)}≤1/2式10

由此，能够提高槽内部SI的导线51的占空率。

或者，例如，图38示出从定子铁芯5的上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈917的状态的图。在至此为止的说明中，说明了在定子铁芯5的槽内部SI中仅放入1个线圈的例子，但旋转电机的定子绕组往往通过在槽内部配置多个线圈，对这些线圈进行连结而构成。图38示出插入了2个(线圈917－1以及917－2)线圈的状态，该线圈将在槽内部SI中为2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的导线53，在线圈端部CE1、CE2中排列为1层(定子铁芯5的径向)×4根(定子铁芯5的周向)。在这种情况下，通过将第1个线圈917－1中的导线52的卷绕终点522与第2个线圈917－2中的导线53的卷绕起点531进行连结，从而形成定子绕组。当然，在插入的线圈的数量进一步增加的情况下，通过将线圈中的导线的卷绕终点与下一个线圈中的导线的卷绕起点进行接线(连结)，从而能够构成在槽内部相对于定子铁芯的径向层数较多的定子绕组。

或者，例如，图39示出从上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈1017的状态的图。在图1所示的圆形的定子铁芯5的情况下，槽形状往往不是长方形，而是梯形。这是因为，为了将齿宽设为恒定，往往越接近定子铁芯5的内周，将槽宽设得越窄，越接近定子铁芯5的外周，将槽宽设得越宽。图39示出在定子铁芯5的槽内部SI中插入了3个线圈1017－1～1017－3的状态。

上述线圈1017－1～1017－3与槽内部SI的宽度、高度相匹配地改变线圈1017－1～1017－3中的导线54、55、56的匝数。如上述所示，即使在槽9a、9b的形状不是长方形的情况下，通过与槽9a、9b的形状相匹配地准备导线54、55、56的匝数不同的多种线圈1017－1～1017－3，并将这些线圈进行连结，从而也能够应对任意的槽形状。此外，对于上述线圈1017－1～1017－3，如前所述，通过将第1个线圈1017－1中的导线54的卷绕终点542与第2个线圈1017－2中的导线55的卷绕终点551进行连结，将第2个线圈1017－2中的导线55的卷绕终点552与第3个线圈1017－3中的导线56的卷绕终点561进行连结，从而形成定子绕组。

此外，在图38、图39中，说明了在定子铁芯5的槽内部SI中放入多个线圈，将它们的卷绕起点与卷绕终点进行连结的方法，但在这种情况下，也可以事先通过连结线将线圈进行连接。

或者，例如，图40是形成定子绕组的线圈束的结构图。这是将图2所示的形成定子绕组的线圈事先通过连结线进行连接而得到的。作为在接近的同相中插入线圈的叠绕组，在定子铁芯的槽中插入线圈束61。线圈束61是将线圈63a、线圈63b、以及线圈63c这3个线圈连结而得到的，这些线圈分别通过连结线62进行连接。在图40中，线圈63a、线圈63b、以及线圈63c在槽内部SI中由2层(定子铁芯5的径向)×8根(定子铁芯5的周向)的导线构成，但径向的数量以及周向的数量能够任意地决定。

或者，例如，图41示出从上表面观察在定子铁芯5中插入了线圈1117的状态的图。图41示出插入了将3个线圈1117－1～1117－3进行连结而得到的线圈束1161的状态，其中，线圈1117－1～1117－3将在槽内部SI中为2层(定子铁芯5的径向)×2根(定子铁芯5的周向)的导线64在线圈端部CE1、CE2中排列为1层(定子铁芯5的径向)×4根(定子铁芯5的周向)。与图38相比，事先将线圈1117－1～1117－3进行了连结，因而不需要针对每个插入的线圈进行接线作业，带来了作业工时的削减。

在实施方式中也进行了说明，线圈的卷绕起点和卷绕终点的位置是任意的。但是，通过将线圈的卷绕终点配置在对线圈的卷绕起点与定子铁芯的中心进行连结的线上(相对于定子铁芯的周向，使卷绕起点与卷绕终点的位置一致)，从而产生如下效果，即，在对多个线圈进行接线或者事先进行连结时，使接线作业变得容易，或者能够缩短连结线。

特别地，在从侧面观察时为6边形的线圈的情况下，优选将线圈的卷绕终点配置在对线圈的卷绕起点与定子铁芯的中心进行连结的线上，将其位置设在成为三角形的线圈端部的顶点(相对于定子铁芯的周向，使卷绕起点与卷绕终点的位置在线圈端部的顶点处一致)。由此，产生下述效果，即，在对多个线圈进行接线或者事先进行连结时，对线圈进行接线的线与其他相的定子绕组不发生干涉。

在图40中对线圈束进行了说明，该线圈束形成向槽内部插入的定子绕组，但为了构成旋转电机的定子绕组，最终需要将在所有槽中插入的线圈束进一步进行接线。因此，优选通过连结线进一步将线圈束进行连接，构成相当于每个相的定子绕组的、较大的线圈组。

例如，图42是形成定子绕组的线圈组的结构图。这是将图40所示的形成定子绕组的线圈束事先通过连结线进行连接而得到的。图42的线圈组71示出将线圈束72a～72h通过连结线73进行串联连接的状态。在旋转电机的定子绕组中存在各种模式，例如将各槽的绕组全部进行串联连接，或者将各槽的绕组分为两半而进行并联连接等，图42中示出将各槽的绕组全部进行串联连接的情况，但如果例如将线圈束72a～72d与线圈束72e～72h分别利用连结线进行连接，将这二者并联连接，则能够设为2个并联的定子绕组。如上述所示，通过事先准备将线圈束进行连结而得到的线圈组，从而能够大幅减少接线作业的次数，带来了作业工时的削减。

另外，在实施方式中，以每极每相的槽数＝2(8极48槽)的情况为中心进行了说明。但是，极数、槽数并没有特别的限制，在其他组合中也能够适用本发明。

另外，在实施方式中，作为圆线对导线进行了说明。但是，在本发明中，对导线的截面形状没有限制，因而除了圆线以外，也可以使用方线(squarewire)等。此外，方线能够在槽内部提高绕组的占空率，另一方面，加工性较差，相反地，圆线具有加工性良好，但在槽内部无法提高绕组的占空率的特征。为了利用两者的优点，还有一种方法是利用加工性良好的圆线制作线圈，仅对相当于槽内部的导线进行加压成型，将截面形状设为大致正方形，从而提高占空率。

但是，通过仅将相当于槽内部的导线的截面形状设为大致正方形，槽内部的线圈的高度等价地变低。如果将线圈端部的导线的截面形状也设为大致正方形，则在槽内部和线圈端部处线圈所需的高度不变，因而能够保持上述式1的条件不变而对线圈进行成型。但是，在不将线圈端部的导线的截面形状设为大致正方形的情况下，仅槽内部的线圈的高度等价地变低，在槽内部和线圈端部处线圈所需的高度不同，因此式1的条件变得不成立。

在将槽内部沿定子铁芯的径向配置为m层的截面形状设为大致正方形的导线的高度、与使用圆线的导线而配置为m’层的导线的高度设为相同的情况下，利用下面的式11表示m与m’之间的关系。

m’＝√(π/4)×m(m为大于或等于2的整数)式11

如上述所示，线圈将在槽内部SI沿定子铁芯5的径向配置为m层的导线51，在线圈端部CE1、CE2沿定子铁芯5的径向配置变换为n层，并且将导线51在槽内部SI和线圈端部CE1、CE2中以角度θ、θ”进行弯折，将在线圈端部从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的导线，配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层，并且在进行配置变换之前和之后以角度θ’(＝360－(θ+θ”))进行弯折，在该线圈中，能够仅将相当于槽内部的导线的截面形状设为大致正方形的条件是：

·m是大于或等于2的整数

·n是大于或等于1的整数

·弯折角度θ、θ”满足式2、3

·层数m、n满足式12。

n/{√(π/4)×m}≤1/2式12

由此，能够提高槽内部SI的导线的占空率。

另外，在至此为止所述的所有事例中，按照下述顺序进行了说明，即，事先制作在槽内部和线圈端部处对导线的排列进行变更的线圈，将这些线圈向槽内部插入。但是，也可以采用下述顺序，即，一边在定子铁芯中卷绕导线，一边形成在槽内部和线圈端部处对定子绕组的排列进行变更的线圈，完成定子绕组。

此外，在本说明书中作为旋转电机进行了说明，因此将定子铁芯设为圆形，但也能够将本发明适用于直线形的定子铁芯。因此，不仅能够适用于旋转电机，还能够适用于线性电动机等直线运动机构。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的旋转电机对于分布绕组是有用的。

标号的说明

1、200、300、400、500、600、700旋转电机，3、203、303、403、503、603、703定子，6、206、306、406、506、606、706定子绕组，11、21、24、31、41、81、91导线，17、63a、62b、63c、217、317、417、517、617、717、817、917、1017、1117线圈。

Claims (13)

1.一种旋转电机，其特征在于，具备：

定子铁芯，其具有环状的芯座、从所述芯座起沿径向延伸而在周向上排列的多个齿、以及在周向上相邻的所述齿之间分别配置的多个槽；以及

定子绕组，其收容并卷绕在所述定子铁芯的槽中，

作为所述定子绕组，针对每个相，作为多个导线的束而形成有线圈，

各相的绕组由配置在槽内部的大于或等于1个线圈形成，

所述大于或等于1个线圈分别具有：

第1导线组，其在所述槽内部沿定子铁芯的径向配置m层，m为大于或等于2的整数；

第2导线组，其在线圈端部处将所述第1导线组沿定子铁芯的径向配置变换为n层，n为大于或等于1的整数；

第1弯折部，其在所述槽内部以及所述线圈端部的边界处，以所述第1导线组与所述第2导线组形成比180°小的角度θ的方式进行弯折；

第3导线组，其将在所述线圈端部处从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的所述第2导线组，配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层；以及

第2弯折部，其在所述线圈端部处，以所述第2导线组与所述第3导线组形成比180°小的角度θ’的方式进行弯折，

层数m以及n满足：

n/m≤1/2。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述第2弯折部在从旋转轴的方向观察的情况下，具有在所述第2导线组与所述第3导线组之间对径向的配置进行变更的曲轴形状。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述大于或等于1个线圈分别还具有：

第4导线组，其在所述槽内部沿定子铁芯的径向配置m层，m为大于或等于2的整数；以及

第3弯折部，其在所述线圈端部以及所述槽内部的边界处，以所述第3导线组与所述第4导线组形成比180°小的角度θ”的方式进行弯折，

角度θ满足：

90°＜θ＜180°，

角度θ”满足：

90°＜θ”＜180°，

角度θ’满足：

θ’＝360°－(θ+θ”)。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

角度θ与角度θ”相互均等，

角度θ’满足：

θ’＝360°－2θ。

5.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

在将所述定子绕组中的各导线的线径设为W时，所述第2弯折部针对导线的每1次卷绕，相对于定子铁芯的周向以距离X进行偏移而配置导线，

距离X满足：

X＝W/(－cosθ)。

6.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

层数m以及n满足：

n/m＝1/3。

7.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

层数m以及n满足：

n/{1+√(3)/2×(m－1)}≤1/2，

在所述槽内部沿定子铁芯的径向配置的各导线，针对槽内部的各层以交错叠放的方式配置。

8.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

将在所述槽内部配置的多个线圈连结。

9.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

在同一槽内部配置的多个线圈，将导线的卷绕终点配置在将导线的卷绕起点与定子铁芯的中心连结的线上。

10.根据权利要求9所述的旋转电机，其特征在于，

在同一槽内部配置的多个线圈，将导线的卷绕终点和所述第2弯折部配置在将导线的卷绕起点与定子铁芯的中心连结的线上。

11.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

层数m以及n满足：

n/{√(π/4)×m}≤1/2，

将在所述槽内部配置的所述导线的截面设为大致正方形。

12.一种旋转电机，其特征在于，具备：

定子铁芯，其具有环状的芯座、从所述芯座起沿径向延伸而在周向上排列的多个齿、以及在周向上相邻的所述齿之间分别配置的多个槽；以及

定子绕组，其收容并卷绕在所述定子铁芯的槽中，

作为所述定子绕组，针对每个相，作为多个导线的束而形成有线圈，

各相的绕组由配置在槽内部的大于或等于1个线圈形成，

所述大于或等于1个线圈分别具有：

第1导线组，其在所述槽内部沿定子铁芯的径向配置m层，m为大于或等于3的整数；

第2导线组，其在线圈端部处将所述第1导线组沿定子铁芯的径向配置变换为n层，n为大于或等于1的整数；

第1弯折部，其在所述槽内部以及所述线圈端部的边界处，以所述第1导线组与所述第2导线组形成比180°小的角度θ的方式进行弯折；

第5导线组，其将在所述线圈端部处从定子铁芯的径向的第1层配置至第n层的所述第2导线组，配置变换为从定子铁芯的径向的第(n+1)层至第(m－n)层；

第4弯折部，其在所述线圈端部处，以所述第2导线组与所述第5导线组形成大致180°的角度θ’的方式进行弯折；

第6导线组，其将在所述线圈端部处从定子铁芯的径向的第(n+1)层配置至第(m－n)层的所述第5导线组，配置变换为从定子铁芯的径向的第(m－n+1)层至第m层；以及

第5弯折部，其在所述线圈端部处，以所述第5导线组与所述第6导线组形成大致180°的角度θ’的方式进行弯折，

层数m以及n满足：

n/m≤1/3。

13.根据权利要求12所述的旋转电机，其特征在于，

所述第4弯折部在从旋转轴的方向观察的情况下，具有在所述第2导线组与所述第5导线组之间对径向的配置进行变更的曲轴形状，

所述第5弯折部在从所述旋转轴的方向观察的情况下，具有在所述第5导线组与所述第6导线组之间对径向的配置进行变更的曲轴形状。