CN105191071A

CN105191071A - 旋转电机

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Publication number: CN105191071A
Application number: CN201380073209.4A
Authority: CN
Inventors: 立木宏纪; 秋田裕之; 坂上笃史; 井上正哉; 桥本昭
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2033-02-18
Also published as: DE112013006691T5; JPWO2014125646A1; WO2014125646A1; JP5805346B2; US10236738B2; US20150381001A1; CN105191071B

Abstract

本发明能够抑制线圈端组的尺寸增大，实现线圈端组的散热面积的增大，提高电枢绕组的冷却性能，获得小型高效率化的旋转电机。在本发明的旋转电机中，槽以每极每相n个(n是2以上的自然数)的比例形成，电枢绕组构成为将n种绕组体分别安装到对应的槽对，该n种绕组体分别构成为将导线卷绕m次(m是2以上的自然数)并通过线圈端将直线部的端部间连结的螺旋状，且由线圈端连结的直线部间的间隔不同，n种绕组体被收纳于相邻的n对槽对中并形成为同心状。线圈端在大致中央部具有向径向变位规定量的顶部，在顶部的径向变位量大致为a×d(a为1以上且(m－1)以下的自然数，d是收纳于槽内的直线部的径向厚度)。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及电动机及发电机等旋转电机。

背景技术

近年来，在电动机及发电机等旋转电机中，要求小型高输出。在将这种旋转电机小型化时，从将不产生有效磁通的线圈端小型化的角度出发，使用将导线分别卷绕到定子铁芯上的集中卷绕的定子绕组。但是，希望一种能够抑制转矩脉动并能够实现高输出化的分布卷绕构造的定子绕组。

在此，相对于将导线卷绕在一个齿而构成的集中卷绕的绕组，将导线卷绕在2个槽以上的分离的槽而构成的绕组作为分布卷绕的绕组。即，分布卷绕的绕组以从一个槽延伸出的导线跨过连续的两个以上的齿而进入其他槽的方式卷绕而成。

鉴于这种情况，在现有的旋转电机中，将矩形导线卷绕多次形成线圈状的绕组线圈，即所谓龟背形线圈，将该龟背形线圈收纳于隔开规定槽数的槽的各对中，构成分布绕组的定子绕组(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－104293号公报

发明内容

发明要解决的课题

在现有的旋转电机中，将龟背形线圈的线圈端的束在头顶部弯曲，成形为错开构成龟背形线圈的导线在排列方向上的整个宽度尺寸的量的曲柄形状，来实现龟背线圈进入到分离规定槽数的槽对的一方槽的底部侧和另一方槽的开口部侧，因此存在线圈端变大、无法实现小型化、并且导线的长度变长、绕组阻抗变大、效率变低的课题。

另外，在现有的旋转电机中，将龟背形线圈的线圈端的束在头顶部弯曲而成形为曲柄形状，因此在各个龟背形线圈的径向上相邻的线圈端的头顶部彼此接触或者非常接近。因此，在径向上无间隙地排列的线圈端的头顶部的列在周向上排列，将流路方向设在径向的制冷剂流路形成于头顶部的列间。但是，头顶部的列在周向上以一个槽间距排列，因此也存在流路宽度变窄、散热面积小、无法获得绕组的充分的冷却性能的课题。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种旋转电机，能够抑制线圈端组的尺寸增大，实现线圈端组的散热面积的增大，提高电枢绕组的冷却性能，能够实现小型高效率化的旋转电机。

解决课题的手段

本发明涉及的旋转电机具有电枢，该电枢具备槽以每极每相n个(其中n是2以上的自然数)的比例形成的圆环状的电枢铁芯和安装在所述电枢铁芯上的电枢绕组。所述电枢绕组构成为将n种绕组体分别安装到对应的槽对，该n种绕组体分别构成为将被绝缘覆盖的且没有连接部的连续的导线卷绕m次(其中m是2以上的自然数)并通过线圈端将直线部的端部间连结的螺旋状，并且由所述线圈端连结的所述直线部间的间隔不同，所述n种绕组体被收纳于相邻的n对槽对中并形成为同心状。所述线圈端在连结的所述直线部间的大致中央部具有向径向变位规定量的顶部，在所述顶部的径向变位量大致为a×d(其中a为1以上且(m－1)以下的自然数，d是收纳于所述槽内的所述直线部的径向厚度)，在所述槽内，2×m根两种不同种类的所述绕组体的直线部在径向上排成一列地被收纳。

发明效果

根据本发明，线圈端在顶部的径向变位量小于构成绕组体的各列的m根直线部的整个厚度(m×d)，因此能够抑制线圈端组的尺寸增大，实现旋转电机的小型化。

n种绕组体构成为收纳于相邻的n对槽对并形成为同心状，因此，在线圈端组的轴端，位于配置成同心状的n种绕组体的外侧的绕组体在径向上排列的顶部的列以规定的间距在周向上排列。因此，具有大的流路宽度并将流路方向设在径向的制冷剂流路形成于在径向上排列的顶部的列间。进而，由于间隙形成于在径向上排列的顶部间，因此将流路方向设在周向的制冷剂流路形成于在径向上排列的顶部间。由此，能够增大线圈端组的散热面积，提高电枢绕组的冷却性能，能够实现旋转电机的高效率化。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图。

图2是示出本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。

图3是示出适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子的立体图。

图4是示出构成适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图。

图5是示出构成适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子绕组的绕组组件的立体图。

图6是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的立体图。

图7是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的主视图。

图8是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的俯视图。

图9是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的立体图。

图10是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的主视图。

图11是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的俯视图。

图12是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的立体图。

图13是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的主视图。

图14是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的俯视图。

图15是说明本发明的实施方式1的绕组组装体的组装方法的图。

图16是说明本发明的实施方式1的绕组组件的制造方法的图。

图17是说明本发明的实施方式1的绕组组件的制造方法的图。

图18是说明本发明的实施方式1的绕组组件的制造方法的图。

图19是说明本发明的实施方式1的绕组组件的制造方法的图。

图20是说明本发明的实施方式1的定子的组装方法的图。

图21是说明本发明的实施方式1的定子的组装方法的图。

图22是从径向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

图23是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

图24是示出本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的末端位置的端面图。

图25是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的U相绕组的接线方法的示意图。

图26是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的定子的一方的线圈端组的主要部分端面图。

图27是图26的XXVII－XXVII向视剖视图。

图28是从轴向外侧观察现有的旋转电机中的定子的一方的线圈端组的主要部分端面图。

图29是示出本发明的实施方式1的旋转电机中的冷却机构的立体图。

图30是从径向外侧观察本发明的实施方式2的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

图31是从轴向一端侧观察本发明的实施方式3的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

图32是说明本发明的实施方式3的旋转电机中的定子绕组的U相绕组的接线方法的示意图。

图33是从轴向一端侧观察本发明的实施方式4的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

图34是从轴向一端侧观察本发明的实施方式5的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图。

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明的旋转电机的优选实施方式。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图，图2是示出本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图，图3是示出适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子的立体图，图4是示出构成适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图，图5是示出构成适用于本发明的实施方式1的旋转电机的定子绕组的绕组组件的立体图，图6是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的立体图，图7是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的主视图，图8是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组组装体的俯视图，图9是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的立体图，图10是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的主视图，图11是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第一绕组体的俯视图，图12是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的立体图，图13是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的主视图，图14是示出构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体的第二绕组体的俯视图，图15是说明本发明的实施方式1的绕组组装体的组装方法的图。

在图1及图2中，旋转电机100具备：壳体1，具有有底圆筒状的框架2以及堵塞框架2的开口的端板3；定子10，作为以内嵌状态固定于框架2的圆筒部的电枢；以及转子5，固定于旋转轴6，能够旋转地配设于定子10的内周侧，其中旋转轴6经由轴承4被框架2的底部以及端板3支承为能够旋转。

转子5是永磁铁型转子，具备：转子铁芯7，固定于插通在轴心位置的旋转轴6；以及构成磁极的永磁铁8，以沿着轴向贯通的方式埋设于转子铁芯7的外周面侧并在周向上以规定间距排列8个。另外，转子5并不限定于永磁铁型转子，也可以使用将未绝缘的转子导体收纳于转子铁芯的槽并通过短路环将两侧短路的笼型转子或者将绝缘的导线安装于转子铁芯的槽的绕组型转子。

接着，参照图3至图8对定子10的结构具体地进行说明。

如图3所示，定子10具备：作为电枢铁芯的定子铁芯11和作为安装于定子铁芯11的电枢绕组的定子绕组20。在此，为了方便说明，使转子5的极数为8极，定子铁芯11的槽数为48个，定子绕组20为三相交流绕组。即，槽以每极每相2个的比例形成于定子铁芯11。

铁芯块12是将圆环状的定子铁芯在周向上进行48等分割而得到的，如图4所示，将规定片数的电磁钢板层积一体化制作而成，具备剖面呈圆弧形的铁芯背部12a和从铁芯背部12a的内周壁面向径向内侧延伸出来的齿12b。并且，定子铁芯11构成为使齿12b朝向径向内侧地使铁芯背部12a的周向的侧面彼此对接，将48个铁芯块12在周向上排列并一体化，并且呈圆环状。由在周向上相邻的铁芯块12构成的槽13以向内周侧开口的方式在周向上以等角间距排列。齿12b形成为周向宽度朝向径向内侧逐渐变窄的尖细形状，槽13的剖面为长方形。

如图3所示，定子绕组20构成为在安装于定子铁芯11的绕组组件21上实施有规定的接线处理。如图5所示，绕组组件21构成为将后述的绕组组装体22在周向上排列。后述的绕组端221g、222g分别从绕组组件21在轴向上延伸出来，在绕组组件21的内径侧以一个槽间距在周向上排列。并且，后述的绕组端221h、222h分别从绕组组件21在轴向上延伸出来，在绕组组件21的外径侧以一个槽间距在周向上排列。并且，绕组端221g、222g、221g、222h上实施有规定的接合处理。

绕组组装体22具备第一绕组体221和第二绕组体222，该第一绕组体221和第二绕组体222分别构成为将被珐琅树脂绝缘覆盖且没有连接部的连续的由铜线或铝线等构成的长方形剖面的导线按每一圈隔开恒定间隔卷绕4次，以大致六边形呈螺旋状。

在此，将导线呈螺旋状卷绕4次，制作筒状的线圈体，其后通过线圈成型机将线圈体成形为大致六边形，制作第一绕组体221和第二绕组体222。另外，也可以通过弯曲加工将导线弯曲成大致六边形，卷绕成螺旋状来制作第一绕组体221和第二绕组体222。

如图9至图11所示，第一绕组体221具备：第一及第二直线部221a、221b，隔开七槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d、在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端221c、221d，在第一及第二直线部221a、221b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。另外，d是导线的长方形剖面的短边长度。而且，所谓七槽角度间隔是指连续的7个齿12b的两侧的槽13的槽中心间的间隔，相当于七槽间距。

第一线圈端221c从一列的第一直线部221a的一端以规定的倾斜朝向另一列的第二直线部221b侧且第一及第二直线部221a、221b的长度方向外侧延伸，在第一及第二直线部221a、221b的列间的中央部(第一顶部221e)弯曲，在第一及第二直线部221a、22b的排列方向上变位距离d，其后弯回来，以规定的倾斜朝向另一列的第二直线部221b侧且第一及第二直线部221a、221b的长度方向内侧延伸，与另一列的第二直线部221b的一端连接。

同样地，第二线圈端221d从另一列的第二直线部221b的另一端以规定的倾斜朝向一列的第一直线部221a侧且第一及第二直线部221a、221b的长度方向外侧延伸，在第一及第二直线部221a、221b的列间的中央部(第二顶部221f)弯曲，在第一及第二直线部221a、221b的排列方向上变位距离d，其后弯回来，以规定的倾斜朝向一列的第一直线部221a侧且第一及第二直线部221a、221b的长度方向内侧延伸，与一列的第一直线部221a的另一端连接。

在这样构成的第一绕组体221中，第一及第二直线部221a、221b分别使由长方形剖面的长边构成的平面相对，并在长方形剖面的短边方向上以短边长度的大致2倍(2×d)的间距排列。另外，由第一线圈端221c及第二线圈端221d连接的第一直线部221a和第二直线部221b通过第一顶部221e及第二顶部221f在排列方向上错开距离d。

并且，第一绕组体221具备：绕组端221h，从位于一列的排列方向的一端的第一直线部221a的另一端在长度方向上延伸；及绕组端221g，从位于另一列的排列方向的另一端的第二直线部221b的另一端在长度方向上延伸。另外，如图10所示，从径向内侧观察第一绕组体221时，将第一直线部221a和第二直线部221b作为平行的两边的长方形的对角线交点作为第一绕组体221的中心O1。

如图12至14所示，第二绕组体222具备第一及第二直线部222a、222b、第一及第二线圈端222c、222d、第一及第二顶部222e、222h及绕组端222h、222g。另外，除了第一直线部222a的列和第二直线部222b的列之间隔开四槽角度间隔这一点之外，第二绕组体222与第一绕组体221同样地构成。并且，第一绕组体221以长距绕组间距构成，第二绕组体以短距绕组间距构成。另外，在图13中，从径向内侧观察第二绕组体222时，将第一直线部222a和第二直线部222b作为平行的两边的长方形的对角线交点作为第二绕组体222的中心O2。

在此，如图15所示，将第二绕组体222从第一绕组体221的侧方组装入第一绕组体221中，制作出绕组组装体22。具体地说，将第二绕组体222的一列的第一直线部222a从第一绕组体221的侧方插入到第一绕组体221的另一列的第二直线部221b之间。然后，使第二绕组体222平行移动，直到第二绕组体222的第二直线部222b的列到达距离第一直线部221的第二直线部221b的列一个槽角度间隔的位置，从而组装出绕组组装体22。

如图6～图8所示，在这样组装出来的绕组组装体22中，由第一及第二线圈端222c、222d及第一及第二顶部222e、222f构成的螺旋状的卷绕部进入到由第一绕组体221的第一及第二直线部221a、221b、第一及第二线圈端221c、221d及第一及第二顶部221e、221f构成的螺旋状的卷绕部内。并且，如图7所示，从径向内侧观察绕组组装体22时，第一绕组体221的中心O1和第二绕组体的中心O2大致一致，第一绕组体221和第二绕组体222配置成同心状。然后，第二绕组体222的各卷绕部位于第一绕组体221的对应的卷绕部的内周侧。

接着，对定子10的组装方法进行说明。图16至图19分别是说明本发明的实施方式1的绕组组件的制造方法的图，图16表示两个绕组组装体的组接方法，图17至图19表示组入第24个绕组组装体的顺序。在此，为了便于说明，按照组装顺序，将绕组组装体22记为绕组组装体22₁、绕组组装体22₂、绕组组装体22₃……绕组组装体22₂₃、绕组组装体22₂₄。图20及图21分别是说明本发明的实施方式1的定子的组装方法的图，图20示出将铁芯块安装于绕组组件之前的状态，图21示出将铁芯块安装于绕组组件之后的状态。另外，在图20及图21中，为了方便，绕组组件21仅以第一及第二直线部221a、222a、221b、222b示出。图22是从径向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图，图23是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图，图23的(a)表示第一绕组体的配置，图23的(b)表示第二绕组体的配置。另外，在图23中，通过实线示出第一线圈端，通过虚线示出第二线圈端。另外，在图23中，为了方便，通过直线示出第一及第二线圈端。

首先，如图16的(a)所示，使第一个和第二个绕组组装体22₁、22₂的轴向高度位置对齐并在周向上使之相邻。接着，如图16的(b)所示，将第二个绕组组装体22₂的第二直线部221b插入于第一个绕组组装体22₁的第一直线部221a之间。然后，如图16的(c)所示，使第二个绕组组装体22₂在周向上移动。由此，第二个绕组组装体22₂的第二直线部221b、222b穿过第一个绕组组装体22₁的第一直线部221a、222a之间，移动到第一个绕组组装体22₁的第二直线部221b、222b侧。并且，如图16的(d)所示，使第二个绕组组装体22₂在周向上移动，直到第二个绕组组装体22₂的第二直线部221b到达距离第一个绕组组装体22₁的第二直线部222b一个槽角度间隔的位置。由此，两个绕组组装体22₁、22₂被组装。

同样地，顺次使绕组组装体22的轴向高度位置对齐，并在周向上使之移动，直到第23个绕组组装体22₂₃的组装完成。组装有23个绕组组装体22₁～22₂₃的组装体23的直径扩大，如图17所示，成形为第一个绕组组装体22₁和第23个绕组组装体22₂₃之间比第24个绕组组装体22₂₄的周向宽度大的C字状。

然后，如图18所示，将第24个绕组组装体22₂₄组接到组装体23的第23个绕组组装体22₂₃。进而，如图19所示，将第1个绕组组装体22₁和第24个绕组组装体22₂₄组接，关闭C字状的组装体23的开口，组装出图5所示的圆环状的绕组组件21。

在这样组装出来的绕组组件21中，在周向上交互且等角间距地排列有第一直线部221a与第二直线部222b在径向上交互排列而成的列和第二直线部222a与第二直线部221b在径向上交互排列而成的列。

接着，如图20所示，48个铁芯块12以使齿12b分别位于绕组组件21的相邻的第一及第二直线部221a、222a、221b、222b的列间的径向外侧的方式在周向上以大致等角间距排列。接着，使在周向上排列的铁芯块12同时向径向内侧移动。由此，铁芯块12的齿12b分别插入到相邻的第一及第二直线部221a、222a、221b、222b的列间。使铁芯块12进一步向径向内侧移动时，相邻铁芯块12的周向的侧面彼此对接，阻止铁芯块12向径向内侧的移动。由此，如图21所示，48个铁芯块12安装于绕组组件21。

这样一来，绕组组件21安装到由48个铁芯块12构成的定子铁芯11上。在此，在将铁芯块12的齿12b从绕组组件21的外径侧插入到第一及第二直线部221a、222a、221b、222b的列间的工序中，使尖细状的齿12b从外径侧分别插入第一及第二直线部221a、222a、221b、222b的列间并使其向径向内侧移动，由此16根第一及第二直线部221a、222a、221b、222b整齐排列成一列。因此，如图21所示，在各槽13内，8根第一及第二直线部221a、222a、221b、222b以长方形剖面的长边朝向周向的方式在径向上整齐排列成一列而被收纳。

如图22所示，在安装于定子铁芯11的绕组组装体22中，第一绕组体221和第二绕组体222的第一线圈端221c、222c相对于定子铁芯11的端面以角度θ从槽13被向轴向外侧引出，在第一顶部221e、222e折返之后，相对于定子铁芯11的端面以角度θ返回，收纳于槽13。第一绕组体221和第二绕组体222的第二线圈端221d、222d相对于定子铁芯11的端面以角度θ从槽13被向轴向外侧引出，在第二顶部221f、222f折返之后，相对于定子铁芯11的端面以角度θ返回，收纳于槽13。

而且，绕组组装体22的第一绕组体221的第一直线部221a被收纳于与其他绕组组装体22的第二绕组体222的第二直线部222b相同的槽13。并且，绕组组装体22的第一绕组体221的第二直线部221b被收纳于与其他绕组组装体22的第一绕组体221的第一直线部222a相同的槽13。由此，如图23所示，在周向上排列的槽13中交互地收纳有第一直线部221a与第二直线部222b在径向上交互排列而成的列和第二直线部222a与第二直线部221b在径向上交互排列而成的列。

接着，参照图24及图25说明绕组组件21的接线方法。图24是示出本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的末端位置的端面图，图25是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的U相绕组的接线方法的示意图。

在图24中示出了安装于定子铁芯11的第一及第二绕组体221、222的末端位置。另外，在图24中，1、4、7……42是在周向上顺次给槽13标注的槽编号。U1－1A、U1－2A……U1－8A及U1－1B、U1－2B……U1－8B是构成第一直线部221a安装于槽编号(1+6n)(其中n为包括0在内的自然数)的槽13组的U相绕组的第一绕组体221的绕组端，U2－1A、U2－2A……U2－8A及U2－1B、U2－2B……U2－8B是构成第一直线部222a安装于槽编号(2+6n)(其中n为包括0在内的自然数)的槽13组的U相绕组的第二绕组体222的绕组端。

另外，第一直线部221a安装于槽编号(9+6n)的槽13组、第一直线部222a安装于槽编号(10+6n)的槽13组的第一及第二绕组体221、222构成V相绕组。进而，第一直线部221a安装于槽编号(5+6n)的槽13组、第二直线部222a安装于槽编号(6+6n)的槽13组的第一及第二绕组体221、222构成W相绕组。在此，为了便于说明，作为构成V相绕组的第一及第二绕组体221、222的绕组端，仅表示V1－1A、V1－2A、V1－1B、V1－2B、V2－1A、V2－2A、V2－1B、V2－2B，作为构成W相绕组的第一及第二绕组体221、222的绕组端，仅表示W1－1A、W1－2A、W1－1B、W1－2B、W2－1A、W1－2A、W2－1B、W1－2B。

为了制作U相绕组，首先，如图25所示，将U2－1B和U1－3B连接，将U1－3B和U2－5A连接，将U2－5B和U1－7A连接，将U1－7B和U2－8B连接，将U2－8A和U1－6B连接，将U1－6A和U2－4B连接，将U2－4A和U1－2B连接，将U1－2A和U1－1A连接，将U1－1B和U2－3A连接，将U2－3B和U2－5A连接，将U2－5B和U2－7A连接，将U2－7B和U1－8B连接，将U1－8A和U2－6B连接，将U2－6A和U1－4B连接，将U1－4A和U2－8B连接。由此，获得16根第一及第二绕组体221、222串联连接的U相绕组。然后，U2－1A和U2－2A成为U相绕组的供电端和中性点。

同样地，将构成V相的16根第一及第二绕组体221、222串联连接而获得V相绕组。同样地，将构成W相的16根第一及第二绕组体221、222串联连接而获得W相绕组。这样构成的U相绕组、V相绕组和W相绕组是长距绕组和短距绕组组合而成的绕组，具有和整距绕组相同的绕组阻抗。

接着，利用图26至图29说明实施方式1的效果。图26是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的定子的一方的线圈端组的主要部分端面图，图27是图26的XXVII－XXVII向视剖视图，图28是从轴向外侧观察现有的旋转电机中的定子的一方的线圈端组的主要部分端面图，图29是示出本发明的实施方式1的旋转电机中的冷却机构的立体图。另外，在图27中，为了方便仅表示线圈端的剖面。

首先，如图28所示，在专利文献1所述的现有的旋转电机中，在定子铁芯52的端面上，将龟背形线圈的线圈端50的束在头顶部51弯曲而成形为曲柄形状，因此在各个龟背形线圈的径向上相邻的线圈端50的头顶部51彼此接触或者非常接近。因此，如图28中的箭头所示，在径向上无间隙地排列的线圈端50的头顶部51的列在周向上以大致一个槽间距排列，将流路方向设在径向的制冷剂流路形成于头顶部51的列间。另外，各个龟背形线圈的在径向上相邻的线圈端50的头顶部51彼此接触或者非常接近，因此仅将流路方向设在周向的制冷剂流路并没有形成于在径向上相邻的头顶部51之间。

在本实施方式1中，第一绕组体221构成为将第一直线部221a和第二直线部221b分离七槽角度间隔，将导线卷绕四次而形成为螺旋状，第二绕组体222构成为将第一直线部222a和第二直线部222b分离五槽角度间隔，将导线卷绕四次而形成为螺旋状。然后，第一绕组体221和第二绕组体222配置成同心状，第二绕组体222的卷绕部分别配置在对应的第一绕组体221的卷绕部的内周侧。因此，定子绕组20的一方的线圈端组的外表面由第一绕组体221的第一线圈端221c构成，另一方的线圈端组的外表面由第一绕组体221的第二线圈端221d构成。

在定子绕组20的一方的线圈端组中，如图26所示，在第一绕组体221的径向上排列成一列的四个第一顶部221e的列在周向上以大致两槽间距排列。由此，如图26中的箭头所示，在定子绕组20的一方的绕组端组的外表面上，在径向上排列成一列的第一顶部221e的列间，形成有将流路方向设在径向的制冷剂流路。

另外，在径向上相邻的第一线圈端221c之间，如图27所示形成有间隙d。由此，如图26中的箭头所示，在径向上相邻的第一线圈端221c之间，形成有将流路方向设在大致周向的制冷剂流路。

另外，在其他线圈端组中，同样地形成有将流路方向设在径向的制冷剂流路和将流路方向设在周向的制冷剂流路。

根据本实施方式1，将流路方向设在径向的制冷剂流路形成于在周向上以大致两槽间距排列的第一顶部221e的列间，因此与形成于在周向上以大致一槽间距排列的头顶部51的列间的现有例中的制冷剂流路相比，流路宽度变大，能够实现线圈端组的散热面积的增大。另外，根据本实施方式1，在定子绕组20的线圈端组上形成将流路方向设在周向的制冷剂流路，因此能够实现线圈端组的散热面积的增大。这样一来，根据本实施方式1，线圈端组的散热面积增大，能够高效率地将在定子绕组20产生的热向制冷剂散热。

在此，如图29所示，这样构成的旋转电机100设置成旋转轴6成为水平，如果采用使制冷剂从径向垂下的冷却机构，就能够实现高的冷却性能。

接着，如图28所示，在专利文献1所述的现有的旋转电机中，将龟背形线圈的线圈端50的束在头顶部51弯曲而成形为曲柄形状，能够将龟背形线圈安装到定子铁芯52。因此，例如，在龟背形线圈由宽度为d的导线卷绕四圈而构成的情况下，将四根线圈端50的束在头顶部51以在径向上移动4d的方式弯曲。因此，在现有例中，要将刚性大的导线的束弯曲大的变位量，线圈端的束即线圈端组的径向尺寸及轴向尺寸变大，难以小型化。

另一方面，在本实施方式1中，将第一及第二线圈端221c、221d、222c、222d在第一及第二顶部221e、2221f、222e、222f弯曲，将第一直线部221a、222a和第二直线部221b、222b在径向上移动d而成的第一绕组体221和第二绕组体222组接成同心状，从而制作出绕组组装体22。根据本实施方式1，将一根线圈端在顶部以在径向上变位d的方式弯曲，因此在顶部的弯曲变得容易，线圈端及线圈端组的径向尺寸及轴向尺寸能够变小。由此，能够实现旋转电机的小型化，并且线圈端的周长变短，绕组阻抗变小，能够实现旋转电机的高效率化。

这样一来，在本实施方式1中，在第一及第二顶部221e、221f、222e、222f的径向的变位量为d，比第一及第二直线部221a、221b、222a、222b的排列方向的整个宽度(4d)小，因此与现有例相比，能够减小线圈端组的径向尺寸和轴向尺寸。

实施方式2.

在上述实施方式1中，对于槽以每极每相两个的比例形成于定子铁芯、定子绕组为三相交流绕组的旋转电机进行了说明，但在本实施方式2中，以槽以每极每相三个的比例形成于定子铁芯、定子绕组为三相交流绕组的旋转电机进行说明。

在图30中，绕组组装体40具备第一绕组体401、第二绕组体402和第三绕组体403，该第一绕组体401、第二绕组体402和第三绕组体403分别构成为将长方形剖面的导线按每一圈隔开恒定间隔卷绕4次，以大致六边形呈螺旋状。

第一绕组体401具备：第一及第二直线部401a、401b，隔开11槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端401c、401d，在第一及第二直线部401a、401b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。该第一绕组体401以长距绕组间距构成。

第二绕组体402具备：第一及第二直线部402a、402b，隔开七槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端402c、402d，在第一及第二直线部402a、402b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。该第二绕组体402以短距绕组间距构成。

第三绕组体403具备：第一及第二直线部403a、403b，隔开九槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端403c、403d，在第一及第二直线部403a、403b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。该第三绕组体403以整距绕组间距构成。

并且，第一绕组体401、第二绕组体402及第三绕组体403以他们的螺旋状的卷绕部配置成同心状的方式组接，构成绕组组装体40。将这样构成的绕组组装体40以三槽间距收纳到以每极每相三个的比例形成的定子铁芯的槽中，构成定子绕组。

在本实施方式2中同样地，将第一及第二直线部401a、401b、402a、402b、403a、403b的列间距离不同的第一绕组体401、第二绕组体402和第三绕组体403配置成同心状，因此能够起到和上述实施方式1相同的效果。

实施方式3.

图31是从轴向一端侧观察本发明的实施方式3的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图，图31的(a)表示第一绕组体的配置，图31的(b)表示第二绕组体的配置。图32是说明本发明的实施方式3的旋转电机中的定子绕组的U相绕组的接线方法的示意图。

如图31的(a)所示，第一绕组体411具备：第一及第二直线部411a、411b，隔开六槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端411c、411d，在第一及第二直线部411a、411b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。该第一绕组体411以整距绕组间距构成。

如图31的(b)所示，第二绕组体412具备：第一及第二直线部412a、412b，隔开四槽角度间隔而形成两列，在各列隔开间隙d，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端412c、412d，在第一及第二直线部412a、412b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。该第二绕组体412以短距绕组间距构成。

并且，虽然未图示，但第一绕组体411和第二绕组体412以螺旋状的卷绕部配置成同心状的方式组接，构成绕组组装体。将这样构成的绕组组装体以两槽间距收纳到以每极每相两个的比例形成的定子铁芯的槽中，构成定子绕组。

另外，在实施方式3中，除了使用第一及第二绕组体411、412来替代第一及第二绕组体221、222这一点以外，其他部分构成为与上述实施方式1相同。

在本实施方式3中同样地，将第一及第二直线部411a、411b、412a、412b的列间距离不同的第一绕组体411和第二绕组体412配置成同心状，因此能够起到和上述实施方式1相同的效果。

在本实施方式3中，作为整距绕组的第一绕组体411的第一直线部411a被收纳于与同相的其他第一绕组体411(按电气角错开180度相位的其他第一绕组体411)的第二直线部411b相同的槽13内。作为短距绕组的第二绕组体412的第一直线部412a被收纳于与其他相的第二绕组体412的第二直线部412b相同的槽13内。由此，能够构成电磁性上短距绕组的旋转电机，能够抑制高次谐波成分。

接着，参照图32说明定子绕组的U相绕组的接线方法。在图32中，U1－1A、U1－2A……U1－8A及U1－1B、U1－2B……U1－8B是构成第一绕组体411的第一直线部411a安装于槽编号(1+6n)(其中n为包括0在内的自然数)的槽13组的U相绕组的第一绕组体411的绕组端，U2－1A、U2－2A……U2－8A及U2－1B、U2－2B……U2－8B是构成第一直线部412a安装于槽编号(2+6n)(其中n为包括0在内的自然数)的槽13组的U相绕组的第二绕组体412的绕组端。

为了制作U相绕组，首先，如图32所示，将U1－1B和U1－2A连接，将U1－2B和U1－3A连接，将U1－3B和U1－4A连接，将U1－4B和U1－5A连接，将U1－5B和U1－6A连接，将U1－6B和U1－7A连接，将U1－7B和U1－8B连接。由此，获得8根第一绕组体411串联连接的U1相绕组。然后，U1－1A和U1－8B成为U1相绕组的供电端(411in)和中性点(411n)。

接着，如图32所示，将U2－1B和U2－2A连接，将U2－2B和U2－3A连接，将U2－3B和U2－4A连接，将U2－4B和U2－5A连接，将U2－5B和U2－6A连接，将U2－6B和U2－7A连接，将U2－7B和U2－8B连接。由此，获得8根第二绕组体412串联连接的U2相绕组。然后，U2－1A和U2－8B成为U2相绕组的供电端(412in)和中性点(412n)。

同样地，将构成V相的8根第一绕组体411串联连接，得到V1相绕组，将8根第二组装体412串联连接，得到V2相绕组。同样地，将构成W相的8根第一绕组体411串联连接，得到W1相绕组，将8根第二组装体412串联连接，得到W2相绕组。

在本实施方式3中，由U1相绕组、V1相绕组及W1相绕组构成第一三相交流绕组，由U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组构成第二三相交流绕组。并且，在第一及第二三相交流绕组上分别连接有专用的变换器，使旋转电机动作。因此，即使一方的三相交流绕组中产生断线，也能够使旋转电机动作。

另外，第一三相交流绕组的各相绕组由整距的第一绕组体411串联连接而构成，第二三相交流绕组的各相绕组由短距的第二绕组体412串联连接而构成。因此，能够在第一三相交流绕组和第二三相交流绕组中流过不同大小的电流，因此能够降低来自定子的磁动势的高次谐波，并且能够减少铁耗和高次谐波造成的转矩的脉动。

实施方式4.

图33是从轴向一端侧观察本发明的实施方式4的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图，图33的(a)表示第一绕组体的配置，图33的(b)表示第二绕组体的配置。另外，在图33中，为了方便，通过实线示出第一线圈端，通过虚线示出第二线圈端。另外，在图33中，为了方便，通过直线示出第一及第二线圈端。

如图33的(a)所示，第一绕组体421具备：第一及第二直线部421a、421b，隔开七槽角度间隔而形成两列，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端421c、421d，在第一及第二直线部421a、421b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。在此，第一线圈端421c在第一顶部的径向的变位量为2d，第二线圈端421d在第二顶部的径向的变位量为d。该第一绕组体421以长距绕组间距构成。

如图33的(b)所示，第二绕组体422具备：第一及第二直线部422a、422b，隔开四槽角度间隔而形成两列，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端422c、422d，在第一及第二直线部422a、422b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。在此，第一线圈端422c在第一顶部的径向的变位量为2d，第二线圈端422d在第二顶部的径向的变位量为d。该第二绕组体422以短距绕组间距构成。

并且，第一绕组体421和第二绕组体422以螺旋状的卷绕部配置成同心状的方式组接，构成绕组组装体。将这样构成的绕组组装体以两槽间距收纳到以每极每相两个的比例形成的定子铁芯的槽中，构成定子绕组。

另外，在实施方式4中，除了使用第一及第二绕组体421、422来替代第一及第二绕组体221、222这一点以外，其他部分构成为与上述实施方式1相同。

在本实施方式4中同样地，将第一及第二直线部421a、421b、422a、422b的列间距离不同的第一绕组体421和第二绕组体422配置成同心状，因此能够起到和上述实施方式1相同的效果。

另外，在本实施方式4中，在第一及第二顶部的径向的变位量比第一及第二直线部421a、421b、422a、422b的排列方向的整个宽度(4d)小，因此与现有例相比，能够减小线圈端组的径向尺寸和轴向尺寸。

实施方式5.

图34是从轴向一端侧观察本发明的实施方式5的旋转电机中的绕组组装体安装于定子铁芯的状态的展开图，图34的(a)表示第一绕组体的配置，图34的(b)表示第二绕组体的配置。另外，在图34中，为了方便，通过实线示出第一线圈端，通过虚线示出第二线圈端。另外，在图34中，为了方便，通过直线示出第一及第二线圈端。

如图34的(a)所示，第一绕组体431具备：第一及第二直线部431a、431b，隔开七槽角度间隔而形成两列，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端431c、431d，在第一及第二直线部431a、431b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。在此，第一线圈端431c在第一顶部的径向的变位量为d或2d，第二线圈端431d在第二顶部的径向的变位量为d。该第一绕组体431以长距绕组间距构成。

如图34的(b)所示，第二绕组体432具备：第一及第二直线部432a、432b，隔开四槽角度间隔而形成两列，在长方形剖面的短边方向上分别排列有4根；及第一及第二线圈端432c、432d，在第一及第二直线部432a、432b的列间将长度方向的一端之间和另一端之间交互连结。在此，第一线圈端432c在第一顶部的径向的变位量为d或2d，第二线圈端432d在第二顶部的径向的变位量为d。该第二绕组体432以短距绕组间距构成。

并且，第一绕组体431和第二绕组体432以螺旋状的卷绕部配置成同心状的方式组接，构成绕组组装体。将这样构成的绕组组装体以两槽间距收纳到以每极每相两个的比例形成的定子铁芯的槽中，构成定子绕组。

另外，在实施方式4中，除了使用第一及第二绕组体431、432来替代第一及第二绕组体221、222这一点以外，其他部分构成为与上述实施方式1相同。

在本实施方式5中同样地，将第一及第二直线部431a、431b、432a、432b的列间距离不同的第一绕组体431和第二绕组体432配置成同心状，因此能够起到和上述实施方式1相同的效果。

另外，在本实施方式5中，在第一及第二顶部的径向的变位量比第一及第二直线部431a、431b、432a、432b的排列方向的整个宽度(4d)小，因此与现有例相比，能够减小线圈端组的径向尺寸和轴向尺寸。

另外，在上述各实施方式中使用定子进行了说明，但电枢并不限定于定子，在转子是绕组型转子的情况下，将本申请适用于转子也能够获得同样的效果。

另外，在上述各实施方式中，对8极48槽的旋转电机进行了说明，但极数以及槽数并不限定于8极48槽这一点是不言自明的。另外，槽数以每极每相为2或3的比例形成，但每极每相的槽数只要是2以上即可。

并且，在上述各实施方式中，定子绕组构成为三相交流绕组，但定子绕组并不限定于三相交流绕组，也可以是例如五相交流绕组。

另外，在上述各实施方式中，使用长方形剖面的导线制作绕组体，但也可以使用圆形剖面的导线制作绕组体。在这种情况下，导线的弯曲加工变得容易。

Claims

1.一种旋转电机，所述旋转电机具有电枢，该电枢具备：槽以每极每相n个的比例形成的圆环状的电枢铁芯；以及安装于所述电枢铁芯的电枢绕组，所述旋转电机的特征在于，

所述电枢绕组构成为将n种绕组体分别安装到对应的槽对，该n种绕组体分别构成为将被绝缘覆盖的且没有连接部的连续的导线卷绕m次并通过线圈端将直线部的端部间连结的螺旋状，且由所述线圈端连结的所述直线部间的间隔不同，

所述n种绕组体构成为被收纳于相邻的n对槽对中，并形成为同心状，

所述线圈端在连结的所述直线部间的大致中央部具有向径向变位规定量的顶部，

在所述顶部处的径向变位量大致为a×d，在所述槽内，2×m根两种不同种类的所述绕组体的直线部在径向上排成一列地被收纳，

其中，n是2以上的自然数，

m是2以上的自然数，

a为1以上且m－1以下的自然数，d是收纳于所述槽内的所述直线部的径向厚度。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组的各相绕组由将所述n种绕组体串联连接而形成的一根绕组构成。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组的各相绕组分别由将所述n种绕组体的相同种类的绕组体串联连接而形成的n根绕组构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

从径向内侧观察构成为同心状的所述n种绕组体时，将各个绕组体的由所述线圈端连结的所述直线部作为相对的平行的两条边的长方形的对角线的交点一致。