CN112953067A

CN112953067A - 旋转电机

Info

Publication number: CN112953067A
Application number: CN202011431619.XA
Authority: CN
Inventors: 白土英治; 井上雅志
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-06-11
Also published as: JP2021093835A

Abstract

本发明目的在于提供能够以能够抑制制造成本的增加的方式实现输出、输出转矩的提高的旋转电机。在定子铁心(11)的多个插槽(12)中，多个两股形状的分段线圈(41)的要素导体(腿部)(42)以在定子铁心(11)的径向上排列的方式配置，通过将要素导体(42)的顶端部(43)彼此接合而构成各相的线圈(21X)。配置于各插槽(12)的要素导体(42)的个数是除以2而得到的值成为奇数的个数。在各相的线圈(21X)的要素导体(42)中，波形卷绕部(25)和重叠卷绕部(26)在定子铁心(11)的周向上交替地排列，且重叠卷绕部(26)是双重卷绕的重叠部。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及具备装配于定子的定子线圈的旋转电机。

背景技术

以往，例如如在专利文献1中所看到的那样，已知有如下旋转电机，该旋转电机具备将形成为两股形状(大致U字形状)的由导体线构成的多个分段线圈串联连接而得到的构造的线圈作为装配于定子铁心的各相的线圈。

在该旋转电机中，在定子铁心的内周部以在周向上以一定间隔排列的方式形成的多个插槽中，作为分段线圈的2个腿部的要素导体从定子铁心的轴向的一端侧向在定子铁心的周向上具有一定的间隔的2个插槽的各对插入。各要素导体在定子铁心的轴心方向上贯通插槽，向该定子铁心的另一端侧突出。

在该情况下，各分段线圈形成为，该2个要素导体(腿部)除了在定子铁心的周向上具有间隔之外，还在定子铁心的径向上具有规定间隔。并且，各分段线圈的一方的要素导体在定子铁心的靠内周的位置处配置于各对的2个插槽中的一方的插槽内，另一方的要素导体在定子铁心的靠外周的位置处配置于另一方的插槽内。并且，在各插槽中，以4个要素导体在定子铁心的径向上排列于定子铁心的靠外周位置并且4个要素导体在定子铁心的径向上排列于定子铁心的靠内周位置的方式，插入8个分段线圈各自的要素导体。

另外，向定子铁心的轴向的另一端侧突出的各要素导体(腿部)的顶端部在定子铁心的周向上被折弯(以后，将该顶端部称作折弯部)。在该情况下，各要素导体的折弯部的折弯量(从配置于插槽的要素导体的直线部到折弯部的顶端部为止的间隔(定子铁心的周向上的间隔))互相相同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-23670号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中看到的旋转电机中，配置于各插槽的要素导体(分段线圈的腿部)是8个，但有时为了旋转电机的输出(每单位时间的输出能量)或输出转矩的提高，而要求使配置于各插槽的要素导体的个数比8个少或多。

在该情况下，能够通过定子线圈的构造变更，从而使配置于各插槽的要素导体的个数成为各种个数。不过，从将定子线圈向定子铁心装配而成的定子的制造成本的抑制等观点来看，希望的是，不需要如专利文献1中看到的那样进行以往的旋转电机的生产设备的变更，就能够制造配置于各插槽的要素导体的个数不同的定子。

本发明鉴于上述的背景而完成，其目的在于，提供能够以能够抑制制造成本的增加的方式实现输出、输出转矩的提高的旋转电机。

用于解决课题的手段

为了达成上述的目的，本发明的旋转电机具备：

定子铁心，其以多个插槽在周向上排列的方式形成；及

多相的线圈，其装配于该定子铁心，

并且，所述旋转电机具备多个分段线圈作为各相的线圈的构成要素，所述多个分段线圈各自具有2个要素导体及连接部导体，所述2个要素导体各自配置于所述定子铁心的周向上具有规定的间隔的2个插槽中，并且在该2个插槽的一方的插槽中配置于所述定子铁心的径向上的靠内周的位置，在另一方的插槽中配置于所述径向上的靠外周的位置；所述连接部导体在所述定子铁心的轴心方向的两端中的第一端侧将所述2个要素导体连结，各相的线圈是在该多个分段线圈的各要素导体的顶端部在所述定子铁心的轴向的两端中的第二端侧在所述周向上被折弯的状态下该多个分段线圈的要素导体的顶端部彼此被接合的构造的线圈，

而且，在所述定子铁心的各插槽中，规定数的要素导体在所述径向上排列，并且以仅配置所述多相中的同一相的线圈的要素导体的插槽和配置两个以上的相的线圈的要素导体的插槽在所述周向上交替地排列的方式配置所述规定数的要素导体，

其特征在于，

配置于所述各插槽的要素导体的个数即所述规定数被设定为除以2而得到的值成为奇数的偶数值，

各相的线圈的多个分段线圈的要素导体以在所述周向上波形卷绕部和重叠卷绕部交替地排列且包括双重卷绕的重叠部的方式连接。

在此，本申请发明者通过各种研究而得到了以下见解：在所述规定数是将其除以2而得到的值成为奇数的偶数值(例如6个、10个等)的情况下，通过使用所述专利文献1等所记载的与以往同样的形状(两股形状)的多个分段线圈并且将多个分段线圈的要素导体以在定子铁心的周向上波形卷绕部和重叠卷绕部交替地排列且包括双重卷绕的重叠部的方式连接，能够构成各相的线圈。

于是，将本发明如上述这样构成。在该情况下，由于能够使用与以往同样的形状(两股形状)的多个分段线圈来构成各相的线圈，所以不需要大幅的规格变更就能够利用较多以往的生产设备。例如，作为将作为各分段线圈的腿部的要素导体向定子铁心的插槽插入的机械、将该分段线圈的要素导体的顶端部折弯的机械、将要素导体的折弯的顶端部彼此接合的机械，能够利用以往的机械。因此，能够以低成本制造向定子铁心装配各相的线圈而成的定子。

另外，若使所述规定数在满足上述的条件的范围内比以往少，则能够使旋转电机的输出(每单位时间的输出能量)比以往高。另外，若使所述规定数在满足上述的条件的范围内比以往多，则可以使能够使旋转电机输出的最大转矩比以往高。

由此，根据本发明，能够以能够抑制制造成本的增加的方式实现输出、输出转矩的提高。

另外，在本发明中，优选的是，在所述各相的线圈由并联连接的第一线圈及第二线圈构成的情况下，该第一线圈的要素导体和该第二线圈的要素导体配置于所述周向上相邻的插槽中。

由此，能够将各相的线圈构成为将第一线圈和第二线圈并联连接而得到的线圈，能够增大能够向各相的线圈通电的电流。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式(第一实施方式及第二实施方式)的旋转电机的定子铁心的图。

图2是示出第一实施方式的旋转电机的定子线圈的整体的电路结构的电路图。

图3是示出第一实施方式中的构成各相的线圈的要素导体的配置的图。

图4A是从连接部导体侧观察第一实施方式中的分段线圈时的立体图，图4B是从要素导体的顶端部(折弯部)侧观察该分段线圈时的立体图，图4C是示出用于制作分段线圈的导体线的束的图。

图5是例示第一实施方式中的各相的线圈的分段线圈的要素导体的配置和连接的形态的图。

图6A是例示第一实施方式中的U相线圈的一部分线圈的要素导体的配置和连接的形态的图，图6B是例示该一部分线圈的要素导体的连接的形态的图。

图7A是例示第一实施方式中的U相线圈的一部分线圈的要素导体的配置和连接的形态的图，图7B是例示该一部分线圈的要素导体的连接的形态的图。

图8是示出第二实施方式的旋转电机的定子线圈的整体的电路结构的电路图。

图9是例示第二实施方式中的各相的线圈的分段线圈的要素导体的配置和连接的形态的图。

图10是例示第二实施方式中的U相线圈的一部分线圈的要素导体的配置和连接的形态的图。

图11是例示图10所示的线圈的要素导体的连接的形态的图。

图12是例示第二实施方式中的U相线圈的一部分线圈的要素导体的配置和连接的形态的图。

图13是例示图12所示的线圈的要素导体的连接的形态的图。

附图标记说明：

11...定子铁心，12...插槽，21U、21V、21W、31U、31V、31W...线圈，21U1、21U2、31U1～31U4...第一线圈，21U3、21U4、31U5～31U8...第二线圈，41...分段线圈，42...要素导体，44...连接部导体，25、35...波形卷绕部，26、36a、36b...重叠卷绕部。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照图1～图7B，以下说明本发明的第一实施方式。本实施方式的旋转电机具备配置于转子1的周围的大致筒状的定子铁心11和装配于定子铁心11的定子线圈21。

如图1所示，在定子铁心11的内周部以在定子铁心11的周向(定子铁心11的绕轴心方向)上以一定间隔的节距排列的方式形成有多个插槽12。各插槽12形成为将定子铁心11在其轴心方向上贯通。

如图2所示，定子线圈21由U相线圈21U、V相线圈21V及W相线圈21W这三相的线圈构成。在以后的说明中，在无需区分U相、V相、W相的情况下，对与任意的1个相对应的构成要素的附图标记附加“X”。例如，将U相线圈21U、V相线圈21V及W相线圈21W中的任意的1个线圈记为线圈21X。在该情况下，“X”意味着U、V、W的任一者。

在本实施方式中，各相的线圈21X通过将串联连接2个线圈21X1、21X2而成的线圈和串联连接2个线圈21X3、21X4而成的线圈并联连接而构成。并且，U相、V相、W相的线圈21U、21V、21W各自的一端在中性点22处相互连接。另外，各相的线圈21X的另一端针对各相分别连接于成为线圈21X的通电电流的输入输出部的电流输入输出端子23X。

各相的线圈21X1～21X4各自作为其局部的构成要素而具备如图3所示那样分别配置于插槽12的多个(规定数的)要素导体42。各要素导体42是相当于形成为两股形状(大致U字形状)的分段线圈41的2个腿部中的一方的腿部的部分，详情后述。

各要素导体42以将插槽12在定子铁心11的轴向上呈直线状贯通的方式向该插槽12插入。并且，各相的线圈21X1～21X4各自通过将多个(规定数的)要素导体42串联连接而构成。

在图3中，将定子铁心11的轴向设为与纸面垂直的方向，将定子铁心11的周向设为横向，将定子铁心11的径向设为纵向，将各要素导体42以在定子铁心11的轴向上观察的形态记载。在该情况下，将各相的线圈21X1～21X4中的线圈21X1、21X2的要素导体42利用灰色表示，将线圈21X3、21X4的要素导体42利用白色表示。

另外，在图3中，对各要素导体42附记的标号(13U、66W等)中的数字表示从电流输入输出端子23X到中性点22为止的要素导体42的连接顺序(导通顺序)，该标号中的U、V、W表示该要素导体42属于U相、V相、W相的哪个相。需要说明的是，图3所示的要素导体42的配置及连接顺序表示从定子铁心11的轴向的一端侧(后述的第一端侧)观察的情况下的配置及连接顺序。

在本实施方式中，通过定子线圈21而生成的磁极的极对数(N极及S极的对的个数)作为一例，例如被设为6极对(总共12极)。并且，如前所述，定子线圈21的相数是三相，各相的线圈21X通过将串联连接线圈21X1、21X2而成的线圈和串联连接线圈21X3、21X4而成的线圈并联连接而构成。线圈21X1、21X2相当于本发明中的第一线圈，线圈21X3、21X4相当于本发明中的第二线圈。

因此，在本实施方式中，如图3所示，每1极的插槽数N被设为N＝3×2＝6个。并且，总计72(＝6×12)个插槽12形成于定子铁心11。另外，在各插槽12中，6个要素导体42以在定子铁心11的径向上整齐排列成6层的方式配置。

另外，在本实施方式中，各相的线圈21X1～21X4分别具有36个要素导体42(第1个～第36个要素导体42或第37个～第72个要素导体42)。并且，各相的线圈21X1～21X4各自通过将分别插入于插槽12的36个要素导体42以按照图3所示的编号顺序导通的方式串联连接而构成。

需要说明的是，由于各相的线圈21X1～21X4中的线圈21X1、21X2串联连接，所以在图3中将线圈21X1的要素导体42的连接顺序利用1～36表示，将线圈21X2的要素导体42的连接顺序利用37～72表示。同样，将线圈21X3的要素导体42的连接顺序利用1～36表示，将线圈21X4的要素导体42的连接顺序利用37～72表示。

以下，详细说明各相的线圈21X1～线圈21X4的更具体的连接结构。需要说明的是，在以后的说明中，将向各插槽12插入的6个要素导体42各自在定子铁心11的径向上的配置位置从定子铁心11的径向的内侧(内周侧)朝向外侧(外周侧)称作第一层、第二层、......、第六层。

另外，将定子铁心11的周向上的顺时针方向及逆时针方向这2个方向中的规定的一方向称作周向正侧，将与该一方向相反的方向称作周向负侧。在本实施方式的说明中，为了方便，周向正侧定义为图3中的朝右的方向，周向负侧定义为图3中的朝左的方向。

在本实施方式中，如图4A所示，配置于定子铁心11的周向上具有规定间隔的2个插槽12、12的2个要素导体42、42形成为成两股形状(大致U字形状)形成的由导体线构成的分段线圈41的2个腿部。以后，有时将要素导体42称作腿部42。

在此，在本实施方式中，3个分段线圈41的束作为1组线圈部件40(以后，称作分段线圈组40)而制作。需要说明的是，图4A是从分段线圈41的头部侧(后述的连接部导体44侧)观察该分段线圈组40时的立体图。

如图4C所示，该分段线圈组40通过将使3个导体线40a、40b、40c互相绝缘地并联而成的导体线束弯曲加工成如图4A所示的两股形状(大致U字形状)而制作。由此，3个导体线40a、40b、40c各自被加工成两股形状的分段线圈41。

这样形成为两股形状(大致U字形状)的各分段线圈41以一体结构具有互相平行地呈直线状延伸的2个腿部(要素导体)42、42和作为将该腿部42、42的基端侧的端部彼此连接的部分的连接部导体44。

在该情况下，分段线圈41形成为其2个腿部(要素导体)42、42在定子铁心11的周向上具有5插槽节距的间隔且在定子铁心11的径向上具有3层量的间隔。需要说明的是，在本说明书中，1插槽节距意味着在定子铁心11的周向上彼此相邻的任意的2个插槽12、12的间隔(定子铁心11的绕轴心方向上的角度差)，n插槽节距意味着1插槽节距的n倍的间隔。在插槽12的总数是72个的情况下，1插槽节距在定子铁心11的绕轴心方向上相当于5°的角度差。

如上述这样形成的各分段线圈组40的3个分段线圈41如关于图5的第10个插槽12及第15个插槽12所例示那样，该分段线圈组40的一侧的3个腿部42的束和另一侧的3个腿部42的束向由1个插槽12和相对于该插槽12具有5插槽节距的间隔的其他插槽12构成的2个插槽12、12的对以从定子铁心11的轴向的一端侧向另一端侧贯通的方式插入。

在该情况下，在该2个插槽12、12的对中的一侧(周向负侧)的插槽12(在图5中例如是第10个插槽)中，3个腿部(要素导体)42各自在定子铁心11的径向上配置于靠外侧的第四层、第五层及第六层，另一侧(周向正侧)的插槽12(在图5中例如是第15个插槽)中，3个腿部42各自在定子铁心11的径向上配置于靠内侧的第一层、第二层及第三层。

这样，向由定子铁心11的各插槽12和相对于该插槽12在定子铁心11的周向上具有5插槽节距的间隔的插槽12构成的各对的插槽12、12插入分段线圈组40的一侧的3个腿部42和另一侧的3个腿部42。

由此，在各插槽12中，如图3所示，6个要素导体(腿部)42以在定子铁心11的径向上排列成6层的方式配置。因此，配置于各插槽12的要素导体42的个数(＝6)是除以2而得到的值(＝3)成为奇数的偶数值。

另外，各分段线圈41的连接部导体44配置于定子铁心11的轴向的一端侧。在以后的说明中，将定子铁心11的轴向的两端中的配置各分段线圈41的连接部导体44的一侧称作第一端，将相反侧称作第二端。

向定子铁心11的轴向的第二端侧突出的各分段线圈41的各腿部(要素导体)42的顶端部为了与其他腿部42的顶端部连接而如图4B及图5所示那样在定子铁心11的周向上被折弯。以后，将这样折弯后的各腿部42的顶端部称作折弯部43。

需要说明的是，图4B是从分段线圈41的各腿部42的顶端侧(折弯部43侧)观察分段线圈组40时的立体图。另外，在图5中，将折弯部43利用虚线示出。

在该情况下，在本实施方式中，以各相的线圈21X1～21X4各自能够在定子铁心11的周向上每隔6插槽节距而交替地生成N极及S极的磁极的方式，连接构成各相的线圈21X1～21X4的各自的多个要素导体(腿部)42。因此，在本实施方式中，各分段线圈41的各腿部42的与直线部(配置于插槽12的部分)相连的折弯部43在定子铁心11的周向上的折弯方向和该周向上的折弯量(详细而言，该腿部42的直线部和与其相连的折弯部43的顶端之间的该周向上的间隔)如以下这样设定。

即，参照图4B和图5所示的分段线圈组40(在第10个插槽12和第15个插槽12之间具有连接部导体44的分段线圈组40)可知，各分段线圈组40的第一层及第三层各自的腿部42的折弯部43从配置有该腿部42的直线部的插槽12朝向与配置有该分段线圈组40的第四层～第六层各自的腿部42的插槽12相同的一侧(图5中的周向负侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40的第二层的腿部42的折弯部43从配置有该腿部42的插槽12朝向与第一层及第三层各自的腿部42的折弯部43的折弯方向相反的一侧(图5中的周向正侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40的第四层及第六层各自的腿部42的折弯部43朝向与第二层的腿部42的折弯部43相同的方向(图5中的周向正侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40的第五层的腿部42的折弯部43朝向与第一层及第三层各自的腿部42的折弯部43的折弯方向相同的方向(图5中的周向负侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

如以上这样，分段线圈组40的奇数层(第一层、第三层及第五层)各自的腿部42的折弯部43和偶数层(第二层、第四层及第六层)各自的腿部42的折弯部43在定子铁心11的周向上互相向相反方向被折弯。在该情况下，第三层及第四层各自的腿部42的折弯部43向互相接近的方向被折弯。

另外，关于分段线圈组40的各腿部42的折弯部43的折弯量(定子铁心11的周向上的折弯量)，在本实施方式中，第一层、第二层、第五层及第六层各自的腿部42的折弯部43的折弯量均相同，是6插槽节距的一半(即，3插槽节距的间隔)的折弯量。

另外，关于第三层及第四层各自的腿部42的折弯部43的折弯量，第三层及第四层中的任一方的层、例如第三层的腿部42的折弯部43的折弯量与第一层、第二层、第五层及第六层各自的腿部42的折弯部43的折弯量相同(3插槽节距的间隔)。

另一方面，第三层及第四层中的另一方的层(在本实施方式中是第四层)的腿部42的折弯部43的折弯量比其他层各自的腿部42的折弯部43的折弯量短，是2插槽节距的间隔的折弯量。因此，第三层及第四层各自的腿部42的折弯部43的折弯量以它们的总和与分段线圈组40的一侧的3个腿部42(第一层～第三层的腿部42)和另一侧的3个腿部42(第四层～第六层的腿部42)之间的间隔(定子铁心11的周向上的间隔)即5插槽节距的间隔一致的方式设定。

各分段线圈组40的各腿部42的折弯部43的折弯方向和折弯量如以上这样设定。

接着，为了在以下说明关于各分段线圈组40的各腿部42的折弯部43与其他腿部42的折弯部43的连接结构，为了便于说明，着眼于任意的1个分段线圈组40，将该分段线圈组40称作着眼分段线圈组40。另外，将该着眼分段线圈组40的各腿部42分别称作着眼腿部42。例如，在图5中，将在第10个插槽12与第15个插槽12之间具有连接部导体44的分段线圈组40称作着眼分段线圈组40。

在该情况下，参照图5可知，着眼分段线圈组40的第一层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部与在从配置有该第一层的着眼腿部42的插槽12向与该折弯部43相同的一侧(周向负侧)具有6插槽节距的间隔的插槽12配置的第二层的腿部42(换言之，从着眼分段线圈组40向周向负侧具有6插槽节距的间隔而配置的其他分段线圈组40的第二层的腿部42)的折弯部43的顶端部在定子铁心11的径向上相邻。于是，着眼分段线圈组40的第一层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部和从该着眼分段线圈组40向周向负侧具有6插槽节距的间隔的其他分段线圈组40的第二层的腿部42的折弯部43的顶端部通过焊接等而接合。

另外，着眼分段线圈组40的第二层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部与在从配置有该第二层的着眼腿部42的插槽12向与该折弯部43相同的一侧(周向正侧)具有6插槽节距的间隔的插槽12配置的第一层的腿部42(换言之，从着眼分段线圈组40向周向正侧具有6插槽节距的间隔而配置的其他分段线圈组40的第一层的腿部42)的折弯部43的顶端部在定子铁心11的径向上相邻。于是，着眼分段线圈组40的第二层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部和从该着眼分段线圈组40向周向正侧具有6插槽节距的间隔的其他分段线圈组40的第一层的腿部42的折弯部43的顶端部通过焊接等而接合。

另外，着眼分段线圈组40的第三层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部与该着眼分段线圈组40的第四层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部在定子铁心11的径向上相邻。于是，着眼分段线圈组40的第三层及第四层各自的着眼腿部42的折弯部43的顶端部互相通过焊接等而接合。

另外，着眼分段线圈组40的第五层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部与在从配置有该第五层的着眼腿部42的插槽12向与该折弯部43相同的一侧(周向负侧)具有6插槽节距的间隔的插槽12配置的第六层的腿部42(换言之，从着眼分段线圈组40向周向负侧具有6插槽节距的间隔而配置的其他分段线圈组40的第六层的腿部42)的折弯部43的顶端部在定子铁心11的径向上相邻。于是，着眼分段线圈组40的第五层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部和从该着眼分段线圈组40向周向负侧具有6插槽节距的间隔的其他分段线圈组40的第六层的腿部42的折弯部43的顶端部通过焊接等而接合。

另外，着眼分段线圈组40的第六层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部与在从配置有该第六层的着眼腿部42的插槽12向与该折弯部43相同的一侧(周向正侧)具有6插槽节距的间隔的插槽12配置的第五层的腿部42(换言之，从着眼分段线圈组40向周向正侧具有6插槽节距的间隔而配置的其他分段线圈组40的第五层的腿部42)的折弯部43的顶端部在定子铁心11的径向上相邻。于是，着眼分段线圈组40的第六层的着眼腿部42的折弯部43的顶端部和从该着眼分段线圈组40向周向正侧具有6插槽节距的间隔的其他分段线圈组40的第五层的腿部42的折弯部43的顶端部通过焊接等而接合。

在本实施方式中，如以上说明那样，各分段线圈组40的各腿部(要素导体)42的折弯部43的顶端部和与其相邻的层的其他腿部42的折弯部43的顶端部接合。

更详细而言，在具有6插槽节距的间隔的2个插槽12、12各自的第一层和第二层各自配置的2个腿部(要素导体)42的折弯部43的顶端部彼此接合。在该情况下，具有第一层的腿部42的分段线圈组40和具有第二层的腿部42的分段线圈组40是在定子铁心11的周向上具有6插槽节距的间隔而配置的互不相同的分段线圈组40。

另外，在具有6插槽节距的间隔的2个插槽12、12各自的第五层和第六层各自配置的2个腿部(要素导体)42的折弯部43的顶端部彼此接合。在该情况下，具有第五层的腿部42的分段线圈组40和具有第六层的腿部42的分段线圈组40是在定子铁心11的周向上具有6插槽节距的间隔而配置的互不相同的分段线圈组40。

另外，在具有5插槽节距的间隔的2个插槽12、12各自的第三层和第四层各自配置的2个腿部(要素导体)42的折弯部43的顶端部彼此接合。在该情况下，第三层的腿部42及第四层的腿部42是包含于共通的分段线圈组40的腿部42。

如以上这样，通过将配置于各插槽12的要素导体(腿部)42彼此连接而构成各相的线圈21X1～21X4。例如，U相的串联连接的线圈21U1、21U2中的线圈21U1通过以如图6A及图6B所示的图案串联连接36个要素导体42(1号～36号的编号的要素导体42)而构成，线圈21U2通过以如图7A及图7B所示的图案串联连接36个要素导体42(37号～72号的编号的要素导体42)而构成。需要说明的是，图6B及图7B将横向设为定子铁心11的周向且将纵向设为定子铁心11的轴向而示出了要素导体42的连接图案。

在该情况下，如图6B及图7B所示，线圈21U1、21U2的各自以波形卷绕部25和双重卷绕的重叠卷绕部26以6插槽节距的间隔在定子铁心11的周向上交替地排列的方式形成。另外，在该情况下，线圈21U1、21U2构成为，定子铁心11的周向上的线圈21U1的波形卷绕部25的配置位置和线圈21U2的重叠卷绕部26的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠，并且线圈21U1的重叠卷绕部26的配置位置和线圈21U2的波形卷绕部25的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠。

U相的线圈21U3、21U4也与上述线圈21U1、21U2同样地构成。在该情况下，线圈21U3在相对于线圈21U1向定子铁心11的周向负侧偏移了1插槽节距的间隔的位置处形成。另外，线圈21U4在相对于线圈21U2向定子铁心11的周向正侧偏移了1插槽节距的间隔的位置处形成。

U相以外的其他相(V相、W相)线圈21V、21W也与U相线圈21U同样地构成。在该情况下，V相的线圈21V形成于相对于U相线圈21U在定子铁心11的周向上偏移了4插槽节距的间隔(在电角下相当于120°)的位置，W相的线圈21W形成于相对于V相线圈21V在定子铁心11的周向上偏移了4插槽节距的间隔(在电角下相当于120°)的位置。

在该情况下，参照图3、图6A及图7A可知，仅配置U相、V相、W相的任1个相的要素导体42的插槽12和各3个地配置2个相的线圈的要素导体的插槽12在定子铁心11的周向上交替地排列。

需要说明的是，各相的线圈21X1～21X4中的线圈21X1、21X2例如经由未图示的桥式导体而串联连接。这关于线圈21X3、21X4的连接也是同样的。另外，线圈21X2、21X4各自的中性点22侧的端部例如连接于形成该中性点22的未图示的导体板。

根据以上说明的本实施方式，由于能够使用与以往同样的形状(两股形状)的多个分段线圈41来构成各相的线圈21X，所以不需要大幅的规格变更就能够利用较多以往的生产设备。例如作为将各分段线圈41的腿部(要素导体)42向定子铁心11的插槽12插入的机械、将该分段线圈41的腿部(要素导体)42的顶端部折弯的机械、将腿部(要素导体)42的折弯部43彼此接合的机械，能够利用以往的机械。因此，能够以低成本制造向定子铁心11装配各相的线圈21X而成的定子。

另外，由于将向各插槽12配置的要素导体42的个数设为了6个，所以与如以往那样将该个数设为了8个的情况相比，能够提高旋转电机的输出(每单位时间的输出能量)。

[第二实施方式]

接着，参照图8～图13来说明本发明的第二实施方式。需要说明的是，本实施方式与所述第一实施方式相比，仅定子线圈的连接结构与第一实施方式不同，因此关于与第一实施方式相同的事项省略说明。

如图8所示，本实施方式的定子线圈31由U相线圈31U、V相线圈31V及W相线圈31W这三相的线圈构成。在本实施方式中，各相的线圈31X(X＝U或V或W)通过将串联连接4个线圈31X1、31X2、31X3、31X4而成的线圈和串联连接其他4个线圈31X5、31X6、31X7、31X8而成的线圈并联连接而构成。线圈31X1～31X4相当于本发明中的第一线圈，线圈31X5～31X8相当于本发明中的第二线圈。

并且，U相、V相、W相的线圈31U、31V、31W各自的一端在中性点32处相互连接。另外，各相的线圈31X的另一端针对各相而分别连接于成为线圈31X的通电电流的输入输出部的电流输入输出端子33X。

各相的线圈31X1～31X8的各自作为其局部的构成要素而具备如图9所示那样分别配置于插槽12的多个(规定数的)要素导体42。各要素导体42与第一实施方式同样，是相当于形成为两股形状(大致U字形状)的分段线圈41的2个腿部中的一方的腿部42的部分。并且，各相的线圈31X1～31X8的各自通过将多个(规定数的)要素导体(腿部)42串联连接而构成。

需要说明的是，在本实施方式中，与第一实施方式同样，定子铁心11的插槽12的总数和通过定子线圈31而生成的磁极的极对数与第一实施方式相同(分别是72个、6极对)。并且，构成各相的线圈31X1～31X8的各自的要素导体42的个数例如是30个。

在各插槽12中，与第一实施方式同样，要素导体42以在定子铁心11的径向上排列成多层的方式配置。不过，在本实施方式中，各插槽12中的要素导体42的个数是10个，这10个要素导体42以在定子铁心11的径向上排列的方式配置。因此，配置于各插槽12的要素导体42的个数(＝10)是除以2而得到的值(＝5)成为奇数的偶数值。

以后，将向各插槽12插入的10个要素导体42各自在定子铁心11的径向上的配置位置从定子铁心11的径向的内侧(内周侧)朝向外侧(外周侧)而称作第一层、第二层、......、第十层。

并且，在本实施方式中，如图9所示，5个分段线圈41的束作为1组分段线圈组40’而制作。该分段线圈组40’的各分段线圈41与第一实施方式同样地形成为两股形状(大致U字形状)。不过，在本实施方式中，各分段线圈41形成为其2个腿部(要素导体)42、42在定子铁心11的周向上具有5插槽节距的间隔且在定子铁心11的径向上具有5层量的间隔。因此，关于本实施方式的分段线圈41的2个腿部(要素导体)42、42的间隔，在定子铁心11的周向上的间隔与第一实施方式相同，但在定子铁心11的径向上的间隔与第一实施方式不同。

如上述这样形成的各分段线圈组40’的5个分段线圈41如关于图9的第35个插槽12及第40个插槽12所例示那样，该分段线圈组40’的一侧的5个腿部42的束和另一侧的5个腿部42的束向由1个插槽12和相对于该插槽12具有5插槽节距的间隔的其他插槽12构成的2个插槽12、12的对以从定子铁心11的轴向的一端侧(第一端侧)向另一端侧(第二端侧)贯通的方式插入。

在该情况下，在该2个插槽12、12的对中的一侧(周向负侧)的插槽12(在图9中例如是第35个插槽)中，5个腿部(要素导体)42各自在定子铁心11的径向上配置于靠外侧的第六层～第十层，在另一侧(周向正侧)的插槽12(在图9中例如是第40个插槽)中，5个腿部42各自在定子铁心11的径向上配置于靠内侧的第一层～第五层。

这样，分段线圈组40’的一侧的5个腿部42和另一侧的5个腿部42从定子铁心11的轴向的一端侧(第一端侧)向由定子铁心11的各插槽12和相对于该插槽12在定子铁心11的周向上具有5插槽节距的间隔的插槽12构成的各对插槽12、12插入。由此，在各插槽12中，10个要素导体(腿部)42以在定子铁心11的径向上排列成10层的方式配置。

作为向定子铁心11的轴向的另一端侧(第二端侧)突出的各分段线圈41的各腿部(要素导体)42的顶端部的折弯部43为了与其他腿部42的折弯部43连接而如图9所示那样在定子铁心11的周向上被折弯。

在该情况下，在本实施方式中，以各相的线圈31X1～31X8的各自能够在定子铁心11的周向上每隔6插槽节距而交替地生成N极及S极的磁极的方式，连接构成各相的线圈31X1～31X8的各自的多个要素导体(腿部)42。因此，在本实施方式中，各分段线圈41的各腿部42的与直线部(配置于插槽12的部分)相连的折弯部43在定子铁心11的周向上的折弯方向和该周向上的折弯量(该腿部42的直线部和与其相连的折弯部43的顶端之间的该周向上的间隔)以与第一实施方式同样的方式设定。

即，参照图9所示的分段线圈组40’可知，各分段线圈组40’的第一层、第三层及第五层各自的腿部42的折弯部43从配置有该腿部42的直线部的插槽12朝向与配置有该分段线圈组40’的第六层～第十层各自的腿部42的插槽12相同的一侧(图9中的周向负侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40’的第二层及第四层各自的腿部42的折弯部43从配置有该腿部42的插槽12朝向与第一层、第三层及第五层各自的腿部42的折弯部43的折弯方向相反的一侧(图9中的周向正侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40’的第六层、第八层及第十层各自的腿部42的折弯部43朝向与第二层及第四层各自的腿部42的折弯部43相同的方向(图9中的周向正侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

另外，各分段线圈组40’的第七层及第九层各自的腿部42的折弯部43朝向与第一层、第三层及第五层各自的腿部42的折弯部43的折弯方向相同的方向(图9中的周向负侧)而在定子铁心11的周向上被折弯。

如以上这样，分段线圈组40’的奇数层(第一层、第三层、第五层、第七层及第九层)各自的腿部42的折弯部43和偶数层(第二层、第四层、第六层、第八层及第十层)各自的腿部42的折弯部43在定子铁心11的周向上互相向相反方向被折弯。在该情况下，第五层及第六层各自的腿部42的折弯部43向互相接近的方向被折弯。

另外，关于分段线圈组40’的各腿部42的折弯部43的折弯量(定子铁心11的周向上的折弯量)，在本实施方式中，第一层～第四层、第七层～第十层各自的腿部42的折弯部43的折弯量均相同，是6插槽节距的一半(即，3插槽节距的间隔)的折弯量。

另外，关于第五层及第六层各自的腿部42的折弯部43的折弯量，第五及第六层中的任一方的层、例如第五层的腿部42的折弯部43的折弯量与第一层～第四层、第七层～第十层各自的腿部42的折弯部43的折弯量相同(3插槽节距的间隔)。

另一方面，第五及第六层中的另一方的层(在本实施方式中是第六层)的腿部42的折弯部43的折弯量比其他层各自的腿部42的折弯部43的折弯量短，是2插槽节距的间隔的折弯量。因此，第五层及第六层各自的腿部42的折弯部43的折弯量以它们的总和与分段线圈组40’的一侧的5个腿部42(第一层～第五层的腿部42)和另一侧的5个腿部42(第六层～第十层的腿部42)之间的间隔(定子铁心11的周向上的间隔)即5插槽节距的间隔一致的方式设定。

各分段线圈组40’的各腿部42的折弯部43的折弯方向和折弯量如以上这样设定。

各分段线圈组40’的各腿部42的折弯部43与其他腿部42的折弯部43的连接以与第一实施方式同样的方式进行。具体而言，参照图9可知，具有6插槽节距的间隔的2个插槽12、12的一方的插槽12的第一层的腿部42的折弯部43的顶端部和第三层的腿部42的折弯部43的顶端部的各自、与另一方的插槽12的第二层的腿部42的折弯部43的顶端部和第四层的腿部42的折弯部43的顶端部的各自在相邻的层的组彼此中通过焊接等而接合。在该情况下，具有第一层及第三层的腿部42的分段线圈组40’和具有第二层及第四层的腿部42的分段线圈组40’是在定子铁心11的周向上具有6插槽节距的间隔而配置的互不相同的分段线圈组40’。

另外，具有6插槽节距的间隔的2个插槽12、12的一方的插槽12的第七层的腿部42的折弯部43的顶端部和第九层的腿部42的折弯部43的顶端部的各自、与另一方的插槽12的第八层的腿部42的折弯部43的顶端部和第十层的腿部42的折弯部43的顶端部的各自在相邻的层的组彼此中通过焊接等而接合。在该情况下，具有第七层及第九层的腿部42的分段线圈组40’和具有第八层及第十层的腿部42的分段线圈组40’是在定子铁心11的周向上具有6插槽节距的间隔而配置的互不相同的分段线圈组40’。

另外，在具有5插槽节距的间隔的2个插槽12、12各自的第五层和第六层各自配置的2个腿部42的折弯部43的顶端部彼此通过焊接等而接合。在该情况下，第五层的腿部42及第六层的腿部42是包含于共通的分段线圈组40’的腿部42。

如以上这样，通过将配置于各插槽12的要素导体(腿部)42彼此连接而构成各相的线圈31X1～31X8。例如，U相的串联连接的线圈31U1～31U4中的线圈31U1、31U2通过以如图10及图11所示的图案分别串联连接30个要素导体42(1号～30号的编号的要素导体42及31号～60号的编号的要素导体42)而构成。另外，线圈31U3、31U4通过以如图12及图13所示的图案分别串联连接30个要素导体42(61号～90号的编号的要素导体42及91号～120号的编号的要素导体42)而构成。

需要说明的是，在图10中，U相的灰色的要素导体42表示U相的线圈31U中的线圈31U1～31U4的构成要素的要素导体，U相的白色的要素导体42表示U相的线圈31U中的线圈31U5～31U8的构成要素的要素导体。

如图11及图13所示，线圈31U1～31U4的各自形成为，波形卷绕部35和1重卷绕的重叠卷绕部36a及双重卷绕的重叠卷绕部36b的任一方的重叠卷绕部36a或36b以6插槽节距的间隔在定子铁心11的周向上交替地排列，并且1重卷绕的重叠卷绕部36a及双重卷绕的重叠卷绕部36b以在它们之间具有1个波形卷绕部35的方式在定子铁心11的周向上交替地排列。

另外，如图11所示，线圈31U1、31U2构成为，定子铁心11的周向上的线圈31U1的1重卷绕的重叠卷绕部36a的配置位置和与该线圈31U1串联地连续的线圈31U2的双重卷绕的重叠卷绕部36b的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠，并且线圈31U1的2重卷绕的重叠卷绕部36b的配置位置和线圈31U2的1重卷绕的重叠卷绕部36a的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠。

同样，如图13所示，线圈31U3、31U4构成为，定子铁心11的周向上的线圈31U3的1重卷绕的重叠卷绕部36a的配置位置和与该线圈31U3串联地连续的线圈31U4的2重卷绕的重叠卷绕部36b的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠，并且线圈31U3的2重卷绕的重叠卷绕部36b的配置位置和线圈31U4的1重卷绕的重叠卷绕部36a的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠。

而且，比较图11及图13可知，线圈31U1～31U4构成为，定子铁心11的周向上的线圈31U1、31U2的波形卷绕部35的配置位置和线圈31U3、31U4的重叠卷绕部36a、36b的配置位置在6插槽节距的间隔内互相重叠，并且线圈31U1、31U2的重叠卷绕部36a、36b的配置位置和线圈31U3、31U4的波形卷绕部35的配置位置互相重叠。

U相的线圈31U5～31U8也与上述线圈31U1～31U4同样地构成。在该情况下，线圈31U5、31U6的各自在相对于线圈31U1、31U2的各自向定子铁心11的周向正侧偏移了1插槽节距的间隔的位置处形成。另外，线圈31U7、31U8的各自在相对于线圈31U3、31U4的各自向定子铁心11的周向负侧偏移了1插槽节距的间隔的位置处形成。

U相以外的其他相(V相、W相)线圈31V、31W也与U相线圈31U同样地构成。在该情况下，V相的线圈31V形成于相对于U相线圈31U在定子铁心11的周向上偏移了4插槽节距的间隔(在电角下相当于120°)的位置，W相的线圈31W形成于相对于V相线圈31V在定子铁心11的周向上偏移了4插槽节距的间隔(在电角下相当于120°)的位置。

在该情况下，参照图10及图12可知，仅配置U相、V相、W相的任1个相的要素导体42的插槽12和各3个地配置2个相的线圈的要素导体的插槽12在定子铁心11的周向上交替地排列。

需要说明的是，各相的线圈31X1～31X8中的线圈31X1、31X2例如经由未图示的桥式导体而串联连接。这关于线圈31X2、31X3的连接、线圈31X3、31X4的连接、线圈31X5、31X6的连接、线圈31X6、31X7的连接、线圈31X7、31X8的连接也是同样的。另外，线圈31X4、31X8各自的中性点32侧的端部例如连接于形成该中性点32的未图示的导体板。

根据以上说明的本实施方式，由于能够使用与以往同样的形状(两股形状)的多个分段线圈41来构成各相的线圈31X，所以与第一实施方式同样，不需要大幅的规格变更就能够利用较多以往的生产设备。因此，能够以低成本制造向定子铁心11装配各相的线圈31X而成的定子。

另外，由于将配置于各插槽12的要素导体42的个数设为了10个，所以与如以往那样将该个数设为了8个的情况相比，能够提高能够使旋转电机输出的最大的输出转矩。

需要说明的是，在以上说明的各实施方式中，以通过定子线圈21而生成的极对数是6的情况为一例进行了说明，但极对数也可以是6以外的极对数。并且，与此相伴，插槽12的总数、各分段线圈41的2个要素导体(腿部)42、42的直线部在定子铁心11的周向上的间隔能够变更为与5插槽节距不同的间隔。

另外，在所述第一实施方式中，使分段线圈组40的第四层的要素导体42的折弯部43的折弯量比其他层的要素导体42的折弯部43的折弯量短，但也可以取代第四层的要素导体42而使第三层的要素导体42的折弯部43的折弯量比其他层的要素导体42的折弯部43的折弯量短。

另外，在所述第二实施方式中，使分段线圈组40’的第六层的要素导体42的折弯部43的折弯量比其他层的要素导体42的折弯部43的折弯量短，但也可以取代第六层的要素导体42而使第五层的要素导体42的折弯部43的折弯量比其他层的要素导体42的折弯部43的折弯量短。

另外，各相的线圈也能够构成为与第一实施方式及第二实施方式的各自具有镜像的关系(定子铁心11的周向上的镜像的关系)(以使定子铁心11的周向的正侧及负侧与第一实施方式及第二实施方式的各自反转的形态构成各相的线圈)。

另外，配置于各插槽12的要素导体42的个数不限于6个或10个，例如也可以是14以上的个数(不过，是除以2而得到的值成为奇数的个数)。

Claims

1.一种旋转电机，其具备：

定子铁心，其以多个插槽在周向上排列的方式形成；及

多相的线圈，其装配于该定子铁心，

其特征在于，

配置于所述各插槽的要素导体的个数即所述规定数被设为除以2而得到的值成为奇数的偶数值，

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述各相的线圈由并联连接的第一线圈及第二线圈构成，该第一线圈的要素导体和该第二线圈的要素导体配置于所述周向上相邻的插槽中。