JP2004166316A - セグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機 - Google Patents
セグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】磁気音の増大、セグメント導体断面積の増大を回避しつつ、大電流通電又は高電圧対応が可能なセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機を提供すること。
【解決手段】それぞれ引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗを有する同ターンの２つの相巻線部により相巻線を構成することができるので、直列接続と並列接続とを選択又は切り替えることにより、もしくは星形接続とデルタ接続の変更により、ターン数が異なるステータコイルを容易に実現することができるとともに、これら二つの相巻線部がそれぞれ第１、第２の相巻線部を重ねて外部に引き出すことができるので引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの配線作業の複雑化を抑止することができる。
【選択図】図１
【解決手段】それぞれ引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗを有する同ターンの２つの相巻線部により相巻線を構成することができるので、直列接続と並列接続とを選択又は切り替えることにより、もしくは星形接続とデルタ接続の変更により、ターン数が異なるステータコイルを容易に実現することができるとともに、これら二つの相巻線部がそれぞれ第１、第２の相巻線部を重ねて外部に引き出すことができるので引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの配線作業の複雑化を抑止することができる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機の改良、特にセグメント導体接合型車載回転電機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、採用されつつあるアイドルストップシステムでは頻繁なエンジン始動が必要であるので、ブラシを必要とする直流スタータに代えてそれを必要としない交流モータが要望されている。しかし、従来の直流直巻スタータに匹敵する大始動電流を通電可能な交流モータは従来のオルタネータなどに比較して大型化してしまうため、エンジンルーム内のスペース拡大やレイアウトの大幅変更が必要となり、車重増大も招いてしまう。
【０００３】
また、車両用交流発電機として、ステータコアのスロットに挿通された多数のＵ字状のセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント導体接合型電機子を備えた交流機が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６４５０６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６９４９０号公報
【０００５】
上記特許文献２は、一対のスロット導体がスロットの径方向１層、４層を挿通する大セグメント導体（波巻セグメント導体）と、一対のスロット導体がスロットの径方向２層、３層を挿通する小セグメント導体（重ね巻セグメント導体）とをもつ１スロット４導体方式のセグメント導体接合型車両用交流発電機を開示している。更に説明すると、特許文献２は、第１のスロットに互いに隣接する２スロットに２つづつ収容される合計４つの周回コイルを襷がけ接続することにより、２つの周回コイルが直列接続される相巻線部を２つ並列接続して相巻線を構成する２スロット８導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルを採用して、極数を増加することなく通電電流の倍増を可能としている。
【０００６】
上記特許文献１は、一対のスロット導体がスロットの径方向１層、６層を挿通する大セグメント導体と、一対のスロット導体がスロットの径方向２層、３層を挿通する小セグメント導体と、一対のスロット導体がスロットの径方向４層、５層を挿通する小セグメント導体とを用いた１スロット６導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルを提案している。この１スロット６導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルによれば、上記した１スロット４導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルよりもターン数を５割増しとすることができるため、回転数などの諸元を変更することなくターン数増大分だけ高電圧化が可能となる。
【０００７】
しかしながら、これらのセグメント導体接合型ステータコイルでは配線パターンすなわち各スロット導体の接続順序が固定されているため、ロータ極数の増加なしにステータコイル（電機子巻線）のターン数を増大することができない。このため、車両用回転電機をバッテリの高電圧化に対応させることが容易でない。また、セグメント導体の断面積を増加することは曲げ加工が困難となるため、車両用回転電機の大電流化が容易ではなかった。
【０００８】
また、並列接続される同相である一対の相巻線部の引き出し線引き出し位置が互いに大きく異なっているので、外部端子や中性点に連なる引き出し線（スロット内に収容された導体であるスロット導体部から外部に引き出される導体線）が長く複雑になり、配線抵抗及び配線インダクタンスの増大が派生したうえ、長く複雑な引き出し線を延設するための必要スペースの増大により回転電機の軸長増大といった問題も生じた。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、配線作業の困難化、セグメント断面積増大及びモータ軸長増大を回避しつつ大電流の通電が可能なセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機を提供することをその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機は、毎極毎相ｑ個（ｑは２以上の整数）のスロットをもつ電機子鉄心と、前記スロット内の収容された導体部分であるスロット導体を径方向内側から外側へ順にｓ個（ｓは４以上の偶数）有するとともに、互いに所定スロットピッチ離れた２つの前記スロット導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなる多数のセグメント導体の前記接続側コイルエンド部を一対ずつ接合して構成される相巻線をｍ個（ｍは３以上の整数）有する電機子巻線とを備えるセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記相巻線は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ以上離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ未満である重ね巻部とを交互に接続してそれぞれ構成されて互いに等しいターン数を有し互いに逆方向に進行する第１、第２の相巻線部を有し、前記第１、第２の相巻線部の一端は、同一スロット内に径方向に隣接して収容されるとともに一対の第１引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成され、前記第１、第２の相巻線部の他端は、同一スロット内に径方向に隣接してに収容されるとともに一対の第２引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成されることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、それぞれ引き出し線を有する同ターンの２つの相巻線部により相巻線を構成することができるので、直列接続と並列接続とを選択又は切り替えることにより、もしくは星形接続とデルタ接続の変更により、ターン数が異なるステータコイルを容易に実現することができるとともに、同相の第１、第２の相巻線部の引き出し線を重ねて外部に引き出すことができるので引き出し線の配線作業を簡素化することができる。
【００１２】
好適な態様（請求項２）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、互いに所定スロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに所定スロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が略零スロットピッチである重ね巻部とを交互に接続して構成され、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（または３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に連なり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（または１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に連なる。
【００１３】
これにより、１、４層に収容されて略２磁極ピッチの接合端ピッチをもつ波巻部と、２、３層に収容されて略零スロットピッチの接合端ピッチをもつ波巻部とを交互に接合することにより、一対の波巻部と重ね巻部との合計接合端ピッチを２磁極ピッチとすることができる。また、両相巻線部の引き出し線が同じスロット内の互いに隣接する位置から引き出されるので、引き出し線の配線、相互接続が非常に容易となり、同相である一対の相巻線部の並列接続などが非常に簡単となり、引き出し線の這い回し距離短縮、電機子巻線の電気抵抗低減により発電出力の向上や電機子巻線の発熱低減を実現し、引き出し線這い回しスペース短縮による軸長短縮を実現することができる。
【００１４】
好適な態様（請求項３）によれば、各相の前記一対の第１引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置され、各相の前記一対の第２引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置されている。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における入出力線や中性点に連なる引き出し線の這い回しを最小範囲に集約できるので、入出力線が接続される端子台の取り付け範囲に上記這い回し範囲を収めることができ、端子台取り付け範囲外のハウジング部分にこの引き出し線収容スペースを節約することができるうえ、並列回路構造における引き出し線這いまわしにともなう軸長増大を抑止することが可能となる。
【００１５】
好適な態様（請求項４）によれば、前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて互いに接続される中性点接続線を構成する。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における相巻線部並列接続型三相スター接続を中性点に連なる引き出し線の引出し及び整形等を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。また、中性点接続線も短縮できるので、大電流でもこの箇所の過昇温を抑制できる。なお、前記中性点は、前記各相の前記相巻線部の前記他端側スロット導体部が占有する角度範囲のうち周方向中央近傍に配置されることが、セグメントの長さばらつきを減らすうえで好適である。
【００１６】
好適な態様（請求項５）によれば、任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されているので、セグメント導体接合型電機子において２つの相巻線部を並列接続した三相デルタ接続巻線を引き出し線の引出し及び整形等を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００１７】
好適な態様（請求項６）によれば、前記第１、第２の相巻線部は、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を略一周する一対の第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を前記第１周回コイルと同方向に略一周する一対の第２周回コイルと、前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する一対の異形セグメント導体とをそれぞれ有し、互いに同相である前記一対の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行する。すなわち、この発明では、波巻部と重ね巻部とを交互に接続し、互いに同方向に進行する第１、第２周回コイルを、波巻部および重ね巻部のスロット導体ピッチ（後ピッチ）より少なくとも１スロット短ピッチである異形セグメント導体により接続してなる第１の相巻線部と、この第１相巻線部と電気磁気的に等価で逆方向に進行する第２相巻線部とにより、相巻線を構成しているので、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における第１相巻線部と第２相巻線部との接続の直並列切替えを簡単に実現することができる。特に、第１巻線と第２巻線とを並列接続する場合において、引き出し線這い回し領域を集約することができる。
【００１８】
好適な態様（請求項７）によれば、互いに同相である前記一対の異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されている。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機の製造に際して、大小２本組の松葉状セグメント（未展開セグメント）を同時に開き処理（スロット導体ピッチ増大加工）することによりこれら異形セグメント導体を同時に作成することができ、製作工程を簡素化することができる。
【００１９】
好適な態様（請求項８）によれば、前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されている。これにより、巻線が密集していない空間を有効利用でき、引出し線の干渉を低減し、引き出し線引出し位置の自由度を向上することができる。
【００２０】
好適な態様（請求項９）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいスロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいススロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略１スロットピッチ離れた前記セグメント導体からなる重ね巻部とを交互に接続して略一周する第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記第１周回コイルと同方向に略一周する第２周回コイルと、前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とを有し、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行する。
【００２１】
すなわち、この発明では、波巻部と重ね巻部とを交互に接続し、互いに同方向に進行する第一、第二周回コイルを、波巻部および重ね巻部の第１スロットピッチ（後ピッチ）より少なくとも１スロット短ピッチである異形セグメント導体により接続してなる第１の相巻線部と、この第１相巻線部と電気磁気的に等価で逆方向に進行する第２相巻線部とにより相巻線を構成しているので、セグメント導体接合型電機子における第１相巻線部と第２相巻線部との接続の直並列接続切換が簡単となる。また、１、４層に収容されて略２磁極ピッチの接合端ピッチをもつ波巻部と、２、３層に収容されて略１スロットピッチの接合端ピッチをもつ波巻部とを交互に接合し、一対の波巻部と重ね巻部との合計接合端ピッチを２磁極ピッチとし、波巻部及び重ね巻部の第１スロットピッチ（後ピッチ）を磁極ピッチより少なくとも１スロットピッチ小さくしたので、接続側コイルエンド部も全節巻相当にでき、コイルエンドを短くすることができる。したがって、一方のコイルエンドが長くなるという従来の短節分布波巻の問題を回避しつつ従来の短節分布波巻同様に磁気音を抑制することができるとともに、電機子巻線の電気抵抗低減により発電出力の向上や電機子巻線の発熱低減を実現することができる。
【００２２】
好適な態様（請求項１０）によれば、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の前記異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されていることを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子の製造に際して、大小２本組の松葉状セグメント導体（未展開セグメント導体）を同時に開き処理（スロット導体ピッチ増大加工）することにより、これら異形セグメント導体を同時に作成することができ、製作工程を簡素化することができる。
【００２３】
好適な態様（請求項１１）によれば、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（又は３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に個別に連なり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（又は１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に個別に連なり、前記一対の第１引き出し線は、所定相の入出力線を構成し、前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて他の前記相巻線と接続される中性点接続線を構成することを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子において、２つの相巻線部を並列接続する星形接続巻線を引き出し線の配線、接続を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００２４】
好適な態様（請求項１２）によれば、任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記一対の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、同相の前記相巻線を構成する前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されている。これにより、セグメント導体接合型電機子において、２つの相巻線部を並列接続してなる三相デルタ接続巻線を引き出し線の配線、接続を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００２５】
好適な態様（請求項１３）によれば、前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されていることを特徴としている。これにより、巻線が密集していない空間を有効利用でき、引出し線の干渉を低減し、引き出し線引出し位置の自由度を向上することができる。
【００２６】
好適な態様（請求項１４）によれば、前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、前記跨ぎセグメント導体は、前記１層導体と３層導体、又は、前記２層導体と４層導体により構成される一対の前記スロット導体を有し、前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記第１の相巻線部の最終スロット導体と、前記第２の相巻線部の先頭スロット導体とを構成し、前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記跨ぎセグメント導体と同相である前記第１、第２引き出し線にそれぞれ連なる前記相巻線部の前記スロット導体と同じ前記スロットに収容されていることを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子においても、同相である一対の相巻線部の接続を容易に直列接続することができる。また、跨ぎセグメント導体を一対の引き出し線に置換することにより（好適には、跨ぎセグメント導体をその略Ｖ字状コイルエンド部の先端部分などで分断すればよい）同相である一対の相巻線部の一方側の引き出し線を並列接続すれば、容易に並列接続を実現することができ、結局、ステータコイルの直並列切り替えを容易に実現することができる。これにより、たとえば電源容量増大のニーズに応えられる３６Ｖバッテリシステムに適した発生電圧（４２Ｖ）に好適なセグメント導体接合型電機子の実現を容易化することができる。
【００２７】
好適な態様（請求項１５）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体、５層導体、６層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が２層、３層の前記導体収容位置を個別に挿通する第１重ね巻セグメント導体からなる第１重ね巻部と、略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が４層、５層の前記導体収容位置を個別に挿通する第２重ね巻セグメント導体からなる第２重ね巻部と、２磁極ピッチ（略電気角２π）から前記第１、第２重ね巻セグメント導体の前記接合端ピッチの合計を差し引いた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が１層、６層の前記導体収容位置を個別に挿通する波巻セグメント導体からなる波巻部とを順次接続して略一周する第１周回コイルと、前記第１重ね巻部と前記第２重ね巻部と前記波巻部とを順次接続して前記第１周回コイルと同方向に略１周する第２周回コイルと、前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とからなり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行することを特徴としている。
【００２８】
この態様によれば、各スロットに６個のスロット導体を収容することができるとともに、毎極毎相複数スロットを配置することができるので、磁極数を増加することなくステータコイルのターン数を増加することができる。また、各相巻線を、それぞれ一対の引き出し線をもつ２つの相巻線部により構成することができるので、これら２つの相巻線部の直列接続、並列接続の切り替えにより回転電機の諸元を大きく変えずに異なるバッテリ電圧に対応することができる。また、短節巻を採用したにもかかわらず、略Ｖ字状コイルエンド部の軸方向長さを短縮することができる。更に、接続側コイルエンド部も全節巻同様に簡単に構成することができるので、接続側コイルエンド部におけるセグメント導体接合に支障が生じない。つまり、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消してステータコイルの電気抵抗を低減することができるので発電出力を向上することができるとともに、短節巻きの実現により磁気騒音を抑制できる。なお、スロット内の導体収容位置は、径方向一列に少なくとも６個形成されるが、更にたとえば２個とか４個とか導体収容位置を増加させてもよい。この場合、１スロットの２つの導体収容位置を占有する公知のコイルや、１スロットの４つの導体収容位置を占有する公知のコイルを更に追設することができる。
【００２９】
好適な態様（請求項１６）によれば、同じスロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属し、同じスロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属することを特徴としている。すなわち、この態様によれば、第１の相巻線部の両端をなす一対の引き出し線と、第２の相巻線部の両端をなす一対の引き出し線とを、同じスロットの径方向に隣接する２つのスロット導体から引き出すことができるので、引き出し線の製造、整形、接合などの加工を容易とすることができる。
【００３０】
好適な態様（請求項１７）によれば、所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの所定の前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、前記各相巻線は、三相星形巻線を構成することを特徴としている。この態様によれば、三相星形巻線を構成する各相巻線の相端子側の引き出し線を同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出し、同じく、中性点側の引き出し線も同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出すことができるので、２つの相巻線部を並列接続してなる相巻線の三相星形接続を簡素な配線、接続により実現することが可能となる。
【００３１】
好適な態様（請求項１８）によれば、所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と前記２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、前記各相巻線は、三相デルタ巻線を構成することを特徴としている。この態様によれば、三相デルタ巻線を構成する各相巻線の一方の引き出し線を同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出し、同じく、他方の引き出し線も同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出すことができるので、２つの相巻線部を並列接続してなる相巻線の三相デルタ接続を簡素な配線、接続により実現することが可能となる。
【００３２】
好適な態様（請求項１９）によれば、前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで互い同相である前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の一方は、前記相巻線の一対の引き出し線の一方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の一方の先頭のスロット導体を構成し、前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の他方は、前記相巻線の一対の引き出し線の他方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の他方の最終のスロット導体を構成し、前記跨ぎセグメント導体の前記２つのスロット導体の先端部分は、周方向同じ向きに曲げられていることを特徴としている。この態様によれば、相巻線を構成する一対の相巻線部の直列接続を簡素な配線により実現することができ、高電圧仕様のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機を実現することができる。
【００３３】
好適な態様（請求項２０）によれば、第１の前記相巻線部の異形セグメント導体の２つの前記スロット導体は、第２の前記相巻線部の２つの前記スロット導体と同じ一対の前記スロットに収容され、前記２つの異形セグメント導体のスロット導体ピッチは、等しくされていることを特徴としている。この態様によれば、同相である２つの異形セグメント導体を、それぞれ大小２本組の簪状セグメント導体（松葉状セグメント導体）の周方向同時開き加工により整形して製造し、同時にスロットに挿入することができるので、作業が簡素となり、かつ、コイルエンドが軸方向に膨らむこともない。
【００３４】
好適な態様（請求項２１）によれば、前記相巻線の両端をなす一対の引き出し線は、前記異形セグメント導体が収容されているスロットの周方向外側から引き出され、各相巻線は星形接続又はデルタ接続されていることを特徴としている。この態様によれば、異形セグメント導体の延在領域の周方向外側にて引き出し線を引き出しているので、引き出し線の引き出しが容易となり、引出し位置に自由度を持たせることもできる。
【００３５】
好適な態様（請求項２２）によれば、前記スロットは径方向一列に６の倍数の導体収容位置を有していることを特徴としている。この態様によれば、各スロットの互いに隣接する６個の導体収容位置に収容されるスロット導体により、一組の相巻線のそれぞれ二つの相巻線部を構成することができるので、倍数変更によりターン数の変更が可能となる。
【００３６】
好適な態様（請求項２３）によれば、前記第１、第２の前記相巻線部の一端部をなす一対の引き出し線からなる第１の引き出し線対は、所定の一つの前記スロットの１、２層の導体収容位置に互いに隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、前記第１、第２の前記相巻線部の他端部をなす一対の引き出し線からなる第２の引き出し線対は、所定の他の一つの前記スロットの５、６層の導体収容位置に互いに隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、ｍを３以上の奇数の相数とする場合に各相の前記相巻線の一端部をなす各前記第１の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、各相の前記相巻線の他端部をなす各前記第２の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、各相の前記第１の引き出し線対からなる第１の引き出し線対の群が占有する第１の角度範囲と、各相の前記第２の引き出し線対からなる第２の引き出し線対の群が占有する第２の角度範囲とは、互いにオーバラップし、前記両角度範囲は、それぞれ電気角略２π（ｍ−１）／ｍに設定され、各前記第１の引き出し線対の引き出し位置は、各前記第２の引き出し線対の引き出し位置に対して周方向に１スロットピッチ以上ずれていることを特徴としている。
【００３７】
この態様によれば、各引き出し線対の引き出し位置の干渉を回避しつつ、相端子（引き出し線が接続される外部接続用の端子をいうものとする）および中性点に連なる引き出し線対の周方向への這い回しを短縮することができるとともに、各相端子の周方向への広がりを抑止して各相端子が固定される端子台の周方向占有角度範囲を減らすことができる。これにより、端子台の小型化とともに、端子台が固定されないハウジング（たとえばリヤフレーム）の端子台を設置しない部分を軸方向に凹ませてその軽量化、占有スペース縮小を図ることができる。また、引き出し線の周方向への這い回し距離の短縮により、その電気抵抗損失や発熱も減らすことができる。
【００３８】
好適な態様（請求項２４）によれば、前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の一方は、中性点にて接続され、前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の他方は、相端子に接続され、前記各相巻線は、星形結線されることを特徴としている。これにより、相巻線を構成する一対の相巻線部を並列接続して大電流通電に好適とした星形接続ステータコイルを、中性点接続用の引き出し線の這い回し距離を短縮しつつ実現することができる。また、相端子接続用の引き出し線対や中性点接続用の引き出し線対の整形、引出し、接続などの作業を簡素化することができる。更に、中性点接続用の引き出し線の短縮により、抵抗損失を低減することができる。
【００３９】
好適な態様（請求項２５）によれば、前記中性点は、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置から周方向に１スロットピッチ以上離れ、かつ、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置の周方向中間部に配置されることを特徴としている。この態様によれば、中性点を各相端子接続用の引き出し線対の引き出し位置から離れて配置しているので、両者の干渉を抑止し、かつ、中性点接合作業を容易とすることができる。
【００４０】
好適な態様（請求項２６）によれば、前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第１の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第１の中性点をなし、前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第２の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第２の中性点をなし、前記両中性点は、互いに周方向へ所定スロットピッチ離れていることを特徴としている。この態様によれば、多数の引き出し線を一点に集めることなく、中性点を構成することができるので、中性点形成のための配線集合、相互接合作業を簡素化することが可能となるとともに、両中性点を離れて配置しているため、一方の中性点の接合において他方の中性点が邪魔となることがなく、中性点形成作業を容易化することができる。
【００４１】
好適な態様（請求項２７）によれば、前記各第１の引き出し線対と前記各第２の引き出し線対との一方は、順次接続されるとともに相端子に接続されて、同一相の前記一対の相巻線部は並列接続され、前記各相巻線は、デルタ結線されることを特徴としている。これにより、相巻線を構成する一対の相巻線部を並列接続して大電流通電に好適としたデルタ接続ステータコイルを、相間接続用の引き出し線の這い回し距離を短縮しつつ実現することができる。また、相間接続用の引き出し線対の整形、引出し、接続などの作業を簡素化することができる。更に、相間接続用の引き出し線の短縮により、抵抗損失を低減することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した交流機を実施例を参照して以下に説明する。
【００４３】
〔第１実施例〕
（全体構成の説明）
図１において、交流機１は、ロータ２、ステータ３、ハウジング４、整流器５、出力端子６、回転軸７、ブラシ８、スリップリング９を有する周知の車両用交流発電機であり、ステータ３は、ステータコイル（電機子巻線）３１とステータコア３２からなる。ステータコア３２はハウジング４ａ、４ｂにより軸方向に挟持され、ステータコイル３１はステータコア３２の各スロットに巻装されている。ロータ２は、ハウジング４に回転自在に支持された回転軸７に固定されたランデルポール型ロータであり、ステータコア３２の径方向内側に配置されている。ステータコイル３１は三相電機子巻線であって、図２に示すセグメント導体セット３３０を図３に示すようにステータコア３２に設けた所定数のスロット３５０に絶縁紙（インシュレータ）３４０を介して軸方向一方側から挿通し、軸方向他方側にて、径方向に隣接する先端同士を順次接続してなる。このような構成のステータコイルは、もはや周知である。
【００４４】
（セグメント導体セット３３０の説明）
セグメント導体セット３３０を図２を参照して更に詳しく説明する。
【００４５】
セグメント導体セット３３０は、略Ｖ字状の頭部（本発明で言う略Ｖ字状コイルエンド部）と、この頭部の両端から直線的に伸びてスロットに収容されている一対のスロット導体部（本発明で言うスロット導体）と、両スロット導体部の先端からそれぞれ伸びる一対の接続側コイルエンド部とをそれぞれ有する一つの大セグメント導体３３１と一つの小セグメント導体３３２とからなる。
【００４６】
各頭部すなわち各略Ｖ字状コイルエンド部は、ステータコア３２の一端側に全体としてリング状に存在する第１のコイルエンド３１２（図１参照）を構成し、各接続側コイルエンド部は、ステータコア３２の他端側に全体としてリング状に存在する第２のコイルエンド３１１（図１参照）を構成している。
【００４７】
セグメント導体セット３３０は、大きい大セグメント導体３３１と、小さい小セグメント導体３３２とを有している。この大セグメント導体３３１とこの大セグメント導体３３１が囲む小セグメント導体３３２とをセグメント導体セット３３０と称するものとする。
【００４８】
大セグメント導体３３１において、３３１ａ、３３１ｂはスロット導体部、３３１ｃは頭部（略Ｖ字状コイルエンド部）、３３１ｆ、３３１ｇは接続側コイルエンド部である。接続側コイルエンド部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３１ａを１層のスロット導体部（本発明で言う１層導体）と称し、スロット導体部３３１ｂを４層のスロット導体部（本発明で言う４層導体）と称する。
【００４９】
小セグメント導体３３２において、３３２ａ、３３２ｂはスロット導体部、３３２ｃは頭部、３３２ｆ、３３２ｇは接続側コイルエンド部である。接続側コイルエンド部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３２ａを２層のスロット導体部（本発明で言う２層導体）と称し、スロット導体部３３２ｂを３層のスロット導体部（本発明で言う３層導体）と称する。
【００５０】
符号’は、図示しない大セグメント導体又は小セグメント導体の符号’がない部分と同じ部分を示す。したがって、図２では、互いに径方向に隣接する接合部３３１ｄと接合部３３２ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｄと接合部３３１ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｅと接合部３３１ｅ’とが溶接されている。
【００５１】
図２では、１層のスロット導体部３３１ａと２層のスロット導体部３３２ａが、ステータコア３２の所定のスロットに収容される場合、同一のセグメント導体セット３３０の４層のスロット導体部３３１ｂと３層のスロット導体部３３２ｂはこの所定のスロットから所定ピッチ離れたスロットに収容される。小セグメント導体３３２の頭部３３２ｃは大セグメント導体３３１の頭部３３１ｃに囲まれるようにして配置されている。
【００５２】
（スロット内のセグメント導体セット配置）
スロット３５０内のスロット導体部の配置状態を図３に示す。
【００５３】
スロット３５０には径方向へ４個の導体収容位置が設定され、各導体収容位置にはスロット導体部３３１ａ、３３２ａ、３３２ｂ’、３３１ｂ’が収容されている。つまり、１層のスロット導体部３３１ａは径方向内側から数えて第１層（最初）の導体収容位置に、２層のスロット導体部３３２ａは第２層（２番目の）の導体収容位置に、３層のスロット導体部３３２ｂ’は第３層（三番目の）の導体収容位置に、４層のスロット導体部３３１ｂ’は第４層（最後の）の導体収容位置に収容されている。図３において、スロット導体部３３１ｂ’、３３２ｂ’は、スロット導体部３３２ａ、３３１ａをもつ大セグメント導体３３１、小セグメント導体３３２とは異なる大セグメント導体３３１、小セグメント導体３３２に属している。
【００５４】
（三相電機子巻線の構成の説明）
セグメント導体の接合により構成されたこの実施例の三相星形巻線の展開図を図４、図５に分割して示す。
【００５５】
スロット３５０内の第１層の導体収容位置に収容される１層のスロット導体部（及びそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分）は一点鎖線で示され、同様に２層のスロット導体部は破線で示され、３層のスロット導体部は実線で示され、４層のスロット導体部は二点鎖線で示されている。
【００５６】
なお、この実施例では、図面の簡略化のために４極構成としたが、更に極数を増大してもよい。また、このセグメント導体セット３３０をスロット３５０内に径方向へ複数配置して大出力化を図ってもよい。
【００５７】
Ｕ相巻線だけの展開図を図６に示し、Ｕ相巻線の第１相巻線部１０の展開図を図７に示し、Ｕ相巻線の第２相巻線部１１の展開図を図８に示す。他相（Ｖ，Ｗ）の相巻線は周方向へシフトするのみで同じ構造であることは当然である。
【００５８】
Ｕ相巻線（図６参照）は、図７に示す第１相巻線部１０と、図８に示す第２相巻線部１１とにより構成されている。この実施例では、両者は図４に示すように並列接続されているがその詳細は後述する。
【００５９】
第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１は、波巻部３４と、重ね巻部３５とを交互に接合してそれぞれ構成されている。
【００６０】
波巻部３４は、波巻コイルの一部をなすセグメント導体としての大セグメント導体３３１により構成され、１層のスロット導体部（一点鎖線）と４層のスロット導体部（二点鎖線）とをもつ。波巻部３４とは、一対の接続側コイルエンド部がスロットから互いに周方向遠ざかる向きに飛び出すセグメント導体を意味している。波巻部３４は、磁極ピッチをＰスロットピッチ（本実施例ではＰ＝６）とした場合に２Ｐ−１のスロットピッチに等しい接合端ピッチＰＷを有している。接合端ピッチとは、一つのセグメント導体の両接続側コイルエンド部の接合端間のピッチを意味する。
【００６１】
重ね巻部３５は、重ね巻コイルの一部をなすセグメント導体としての小セグメント導体３３２により構成され、２層のスロット導体部（破線）と３層のスロット導体部（実線）とをもつ。重ね巻部３５とは、一対の接続側コイルエンド部がスロットから互いに近づく向きに飛び出すセグメント導体を意味している。重ね巻部３５は、１スロットピッチに等しい接合端ピッチＰＯを有している。したがって、交互に接合した一対の波巻部３４と重ね巻部３５との合計接合端ピッチは２磁極ピッチとなる。
【００６２】
これにより、波巻部３４の一対のスロット導体部のピッチであるスロット導体ピッチ（後ピッチ）ＰＷＬ、及び、重ね巻部３５の一対のスロット導体部のピッチであるスロット導体ピッチ（後ピッチ）ＰＯＬはそれぞれＰ−１（この実施例では５）スロットピッチとなり、接続側コイルエンド部の配線長さを長くせずに短節巻きを実現することができる。
【００６３】
第１相巻線部１０は、図７に示すように、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互に接続して略一周する第１周回コイル１００と、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互に接続して第１周回コイル１００と同方向に進行する第２周回コイル１０１と、第１周回コイル１００の最終端と第２周回コイル１０１の先頭端とを直列接続するＵ字状の異形セグメント導体３６ａとを有している。異形セグメント導体３６ａの後ピッチは波巻部３４および重ね巻部３５のそれより１スロット短ピッチとされている。
【００６４】
第２相巻線部周１１は、図８に示すように、第１相巻線部１０と電気磁気的に等価で形状としては対称形となっており、逆方向に進行している。３６ｂは、第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａに相当する第２相巻線部１１の異形セグメント導体である。なお、異形セグメント導体３６（３６ａ、３６ｂ）の後ピッチは波巻部３４および重ね巻部３５のそれよりも１スロット短ピッチとする代わりに１スロット長ピッチとしてもよい。
【００６５】
これら第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とを並列接続して各相巻線を構成した３相星形接続のステータコイル３１の一部展開図である図４において、３３Ｕは相巻線部１０、１１の一対のＵ相端子用引き出し線、３３Ｖは相巻線部１０、１１の一対のＶ相端子用引き出し線、３３Ｗは相巻線部１０、１１の一対のＷ相端子用引き出し線であり、これら一対の引き出し線は、各相の第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１の先頭のスロット導体部をなす同一スロットの第１層と第２層のスロット導体部に個別に連なっている。引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは略４スロットピッチ順次離れている。
【００６６】
３３Ｕ’は相巻線部１０、１１の一対のＵ相中性点接続用引き出し線、３３Ｖ’は相巻線部１０、１１の一対のＶ相中性点接続用引き出し線、３３Ｗ’は相巻線部１０、１１の一対のＷ相中性点接続用引き出し線であり、これら一対の引き出し線は、各相の第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１の最終のスロット導体部をなす同一スロットの第３層と第４層のスロット導体部に個別に連なっている。引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は略４スロットピッチ順次離れている。引き出し線３３Ｖ’、３３Ｗ’は引き出し線３３Ｕ’の引き出し位置（中性点３３Ｎ）へ向けて周方向へ互いに重なることなく周方向へ這い回されて、中性点３３Ｎにて接続されている。これにより、相巻線がそれぞれ第１相巻線部１０と第２相巻線部１１との並列接続回路からなる三相星形電機子巻線を構成することができる。
【００６７】
この実施例のセグメント導体接合型電機子巻線によれば、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の引出し及び整形等が容易となり、製作工程を簡素化することができる。
【００６８】
なお、上記とは逆に、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗをそれぞれ同じスロットの第３層と第４層の導体収容位置に収容された３層、４層のスロット導体部に連ならせ、各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’を同じスロットの第１層と第２層の導体収容位置に収容された１層、２層のスロット導体部に連ならせてもよい。
【００６９】
また、第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａと第２相巻線部１１の異形セグメント導体３６ｂとは、後ピッチが等しく、かつ、同じスロットに収容されているので、これら二つの異形セグメント導体３６ａ、３６ｂを一つのセグメント導体セット３３０の大回りセグメント導体と小回りセグメント導体とで構成して異形セグメント導体セット３６とし、同時に展開処理してコイル整形した後、一緒にスロットに挿入できるので、製作工程を簡素化することができる。
【００７０】
また、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の各周方向隙間に異形セグメント導体セット３６の頭部３６ｃを設けているので、これら異形セグメント導体セット３６が各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’と干渉することなく、かつ、各各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’を所望の範囲に集約して配置することができる。
【００７１】
（第１実施例の作用効果）
以上説明したｍ（この実施例では三相）ステータコイル３１によれば、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは、スロット間隔が２π／ｍであり、２π（ｍ−１）／ｍの角度範囲に配置されるｍ個のスロットから引き出され、同じく、引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’も、スロット間隔が２π／ｍであり、２π（ｍ−１）／ｍの角度範囲に配置されるｍ個のスロットから引き出されるので、図４に示すように、第１コイルエンド３１２から外へ飛び出している各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が周方向に規則性を保ちつつ所定範囲に集約して配置することができる。更に、周方向中央の各引き出し線３３Ｕ’の引き出し位置（第１コイルエンド３１２からの引き出し位置をいう）を中性点に設定したので、中性点接続用引き出し線３３Ｖ’、３３Ｗ’の周方向這い回距離、形状を対称とすることができ、製造を簡素化することができる。
【００７２】
また、従来に比較して、周方向へ這い回す引き出し線の長さを短縮しつつ各相巻線を一対の相巻線部の並列接続により構成したセグメント導体接合型電機子巻線を実現することができるので、配線抵抗を低減することができる。
【００７３】
また、波巻部３４及び重ね巻部３５の後ピッチを磁極ピッチより１スロットピッチ小さくしているので、その分だけコイルエンドを短縮することができ、巻線抵抗及び漏れインダクタンスの低減、その結果としての発熱低減と出力向上とを実現することができる。
【００７４】
また、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互接続した巻線構成としたので、第２コイルエンド３１１を全節巻相当にできる。これにより、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消し、電機子巻線の電気抵抗を低減できるので、発電出力を向上しつつ大電流モータとして効率よく作動できる。
【００７５】
〔第２実施例〕
第２実施例を図９に示す巻線展開図を参照して説明する。この実施例は、図４、図５に示す第１実施例の星形結線をデルタ結線に変更した態様である。
【００７６】
スロット導体部の配置、及び、第１コイルエンド３１２からの各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の引き出し位置自体は、第１実施例と同じであり、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは、それぞれ同一スロットの１層、２層のスロット導体部に個別に連なり、各各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’も、それぞれ同一スロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なっている。
【００７７】
各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、相間接続され、これにより、各相巻線が第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とが並列接続されてなる三相電機子巻線３１（図１参照）が構成されている。
【００７８】
これにより、大電流モータとして有用な３相デルタ結線された並列回路構造のセグメント導体接合型電機子を各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置、接続を簡素化しつつ実現することができる。
【００７９】
なお、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが同じスロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なり、各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が同じスロットの１層、第２層のスロット導体部に連なるようにしてもよいことはもちろんである。更に、この実施例においても、先に説明した第１実施例と同様の効果を奏することができることは明白である。
【００８０】
〔第３実施例〕
第３実施例を図１０〜図１３を参照して以下に説明する。
【００８１】
図１０〜図１３は、１６極の交流機（車載用交流発電電動機）を示す。ただし、スロット数の増加に伴うセグメント導体セット３３０の増加を除いて、ステータコイル３１及び各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置、接続自体は実施例１と同じである。ただし、図１０〜図１３における符号は他の実施例の符号と関係がないものとする。
【００８２】
交流機１は、フロントフレーム１１０、リアフレーム１２０を備え、ベアリング２８、２９を介して回転子２を回転自在に支承している。フロントフレーム１１０とリアフレーム１２０とにより固定子鉄心３２を挟持し、スルーボルト４１の締結力により固定子鉄心３２の回動を防止している。
【００８３】
端子台１３がボルト４３によりリアフレーム１２０の周壁に締結され、端子台１３は、入出力用の各引き出し線と図示しない三相インバータ装置の３つの交流端子とを個別に接続するための三相端子ボルト１３ａを有している。リアフレーム１２０の全周のうち端子台１３が固定されていない部分の軸長は、端子台１３が固定されている部分（一点鎖線で示す）の軸長よりもΔＬだけ短縮されている。４２はリアフレーム１２０のうち、端子台１３が固定されている部分（一点鎖線で示す）の端面である。また、これにより、スルーボルト４１の軸長も短縮されている。つまり、この実施例によれば、実施例１と同じく各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの占有角度が小さいという理由により、リアフレーム１２０の軸長を短縮することができる。
【００８４】
回転子２のシャフト２１は、フロントフレーム１１０の前方に突出し、前端部にプーリ２２が固定されている。プーリ２２は図示しないベルトを介してエンジンのドライブプーリと動力伝達を行う。また、シャフト２１は、リアフレーム１２０の後方に突出し、後端部にはブラシ装置１４が配設されている。ブラシ装置１４はシャフト２１のリア側に設けた一対のスリップリング２３と摺動接触する一対のブラシ１５を有している。シャフト２１はランデル型のロータコア２４の軸孔に圧入されている。
【００８５】
磁極鉄心２４は、フロント側ポールコア２４ａとリア側ポールコア２４ｂとからなり、外周部に８極対の磁極部２４ｃを有している。両ポールコア２４ａ、２４ｂによりロータコア２４を励磁する界磁コイル２５が挟持されている。界磁コイル２５の両端は一対のスリップリング２３に個別に接続され、ブラシ装置１４を通じて通電されている。
【００８６】
ロータコア２４の両端にはフロントファン２６とリアファン２７とが溶接により固着されている。両ファン２６、２７はロータコア２４と一体に回転することにより、両フレーム１１０、１２０に設けた複数の吸入孔１６、１７から冷却風を吸入し、両フレーム１１０、１２０に設けた複数の吐出孔１８、１９（１９は図示しない）から冷却風を排出する。
【００８７】
図１１はこの発電電動機の背面側面図であり、リアフレーム１２０に固定した端子台１３の取り付け角度範囲外θにある端面４５０は第１コイルエンド３１２の軸方向後端に合わせて軸長短縮され、４本のスルーボルト４１の軸長も短縮されている。
【００８８】
図１２は、上記したステータコア３２及びステータコイル３１を主要構成要素とする１６極の電機子３の軸方向断面図、図１３はその径方向背面側面図である。電機子３は電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心３２とこの固定子鉄心３２のスロットに絶縁紙（インシュレータ）を介して装備された三相のステータコイル３１とを有している。
【００８９】
入出力線としての各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗからなる入出力線群３３がステータコイル３１の第１コイルエンド３１２から軸方向リア側に引出されており、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの先端に固定された圧着端子３３００を端子台１３の接続金具１３ｂに締結することにより、ステータコイル３１が不図示のインバータに電気的に接続される。
【００９０】
中性点３３Ｎ と、この中性点３３Ｎに達するべく周方向に延設される中性点接続線用の引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が、入出力線群３３の径方向内側、かつ、第１コイルエンド３１２の軸方向後方に近接して延設され、後述するように２カ所で接続されている。
【００９１】
ステータコイル３１の第２コイルエンド３１１は、各セグメント導体の溶接済みの接合端ペア間の短絡防止のため、エポキシ系樹脂により被覆されている。
【００９２】
各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’近傍を拡大図示したステータコイル３１の部分巻線展開図を図１４に、その第１相巻線部１０の部分巻線展開図を図１５に、その第２相巻線部１１の部分巻線展開図を図１６に示す。中性点接続線用の各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が２系統に分割されている点、及び、スロット数が増加されている点を除いて、図１４は図４と、図１５は図７と、図１６は図８と等しい。
【００９３】
この実施例によれば、第１実施例と同じく、電機子巻線の１相当り２本の入出力線用の引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが互いに同じスロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なり、中性点３３Ｎに連なる１相当り２本の中性点接続線用の引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が互いに同じスロットの１層、２層のスロット導体部に個別に連なり、中性点３３Ｎにて三相星形結線されている。これにより、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置及び接続を簡素化し、短縮し、実施例１と同じ効果を奏することができる。
【００９４】
なお、本実施例では中性点３３Ｎを２個設けたので、各中性点３３Ｎにおける接合導体数を３本に制限することができ、溶接が簡単となっている。 また、図１４に示すように、第１周回コイル１００（たとえば図１５参照）と第２周回コイル１０１（たとえば図１５参照）とを接続する異形セグメント導体セット３６を構成する異形セグメント導体３６ａ、３６ｂの後ピッチを等しくし、かつ、異形セグメント導体３６ａ、３６ｂのスロット導体部が同じスロットに収容される構造を採用しているので、実施例１と同様に、製作工程短縮を実現することがきる。その他の効果も実施例１と同じである。
【００９５】
（比較例）
図１７〜図１９に比較例を示す。
【００９６】
図１７は、二つの相巻線部の並列接続により相巻線を構成する三相星形結線のステータコイルの巻き線展開図、図１８は図１７のステータコイルをもつ電機子の軸方向断面図、図１９はその径方向背面側面図である。 図１２〜図１４を図１７〜図１９と比較することにより、実施例１、３は短節巻の採用により、図１７〜図１９に示す全節巻に比べて各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の形状、配置を小型、簡素とすることができることがわかる。
【００９７】
図２０は、本出願人の出願になる前述の特開２００１−１６９４９０の巻線展開図であり、本発明の各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、これと比較しても格段に小型、簡素となっていることが明白である。
【００９８】
（変形態様）
第１実施例において、スロットに径方向に２セグメント導体セット３３を追加して合計３セットのセグメント導体セット３３０を順次挿入し、径方向最内側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｘを作成し、同様に径方向最外側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｙを作成し、同様に径方向中間のセグメント導体セット３３０を第３実施例で説明した両相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｚを作成し、これら相巻線部Ｘ、Ｙ、Ｚを直列接続して、３倍ターンのステータコイルを作成することもできる。
【００９９】
〔第４実施例〕
第４実施例を図２１〜図２４に示す巻線展開図を参照して説明する。図２１はＵ相巻線展開図、図２２は図２１に示すＵ相巻線の第１相巻線部１０の巻線展開図、図２３は図２１に示すＵ相巻線の第２相巻線部１１の巻線展開図、図２４は跨ぎセグメント導体３７を示す展開図である。他相の相巻線を周方向へシフトするのみで同じ構造であることは当然である。
【０１００】
この実施例のセグメント導体接合型電機子巻線は、第１実施例における２つの相巻線部１０、１１の並列回路により相巻線を構成する代わりに、２つの相巻線部１０、１１の直列回路により相巻線を構成した点を除いて、実施例１のセグメント導体接合型電機子巻線と同じである。したがって、上記並列接続から直列接続への変更部分を除いて、図２１は図６に、図２２は図７に、図２３は図８にそれぞれ形状、配置が等しく、したがって、その作用効果も実施例１に等しい。
【０１０１】
第１実施例と同じく、スロット３５０内の第１層（径方向最内側）の導体収容位置に収容される１層のスロット導体部（及びそれに連なる頭部（略Ｖ字状コイルエンド部）及び接続側コイルエンド部の各半分）は一点鎖線で示され、同様に２層のスロット導体部は破線で示され、３層のスロット導体部は実線で示され、４層のスロット導体部は二点鎖線で示されている。
【０１０２】
なお、この実施例では、図面の簡略化のために４極構成としたが、更に極数を増大してもよい。また、このセグメント導体セット３３０をスロット３５０内に径方向へ複数配置して高電圧化を図ってもよい。
【０１０３】
この実施例の特徴部分である２つの相巻線部１０、１１の直列接続の具体的構成を以下に説明する。図２１において、３６は既述した異形セグメント導体ペアであり、図２２に示す第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａと、図２３に示す第２相巻線部１１の異形セグメント導体３６ｂとから構成されている。
【０１０４】
２つの相巻線部１０、１１の直列接続は、図７に示す引き出し線３３Ｕ’に連なる第１相巻線部１０の最終のスロット導体部（４層）から引き出される引き出し線３３Ｕ’と、図８に示す引き出し線３３Ｕに連なる第２相巻線部１１の先頭のスロット導体部（２層）から引き出される引き出し線３３Ｕとを繋ぐことにより、実現される。なお、ここでいう相巻線部１０、１１の先頭スロット導体部とは、外部入出力線に連なる各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ側から数えて最初のスロット導体部を言い、最終のスロット導体部とは、最後のスロット導体部を言う。
【０１０５】
具体的には、図２４に示すＵ字状の跨ぎセグメント導体３７の２つのスロット導体部２０００、２００１を、第２番スロットの第４層の導体収容位置と、第２０番スロットの第２層の導体収容位置に挿通すればよい。ただし、周方向右側に周回する第１相巻線部１０に対して、第２相巻線部１１は周方向左側へ周回するので、この跨ぎセグメント導体３７の接続側コイルエンド部３００１は、通常の波巻部３４とは異なり、周方向左側に曲げられている。
【０１０６】
跨ぎセグメント導体３７について、図２４を参照して更に詳しく説明する。
【０１０７】
跨ぎセグメント導体３７は、一対のスロット導体部２０００、２００１と、スロット導体部２０００に連なる第１接続側コイルエンド部３０００及び半頭部４０００と、スロット導体部２００１に連なる第２接続側コイルエンド部３００１及び半頭部４００１とからなる。スロット導体部２０００、第１接続側コイルエンド部３０００及び半頭部４０００は径方向４層位置の高さをもち、スロット導体部２００１、第２接続側コイルエンド部３００１及び半頭部４００１は径方向２層位置の高さをもつ。
【０１０８】
各セグメント導体の接続側コイルエンド部を各層ごとに周方向相対回動させて捻る場合に、２層、４層は同一方向（ここでは周方向左側）に捻られるために問題なく、第１接続側コイルエンド部３０００と第２接続側コイルエンド部３００１とを周方向左側へ（同じ向きに）捻ることができる。各セグメント導体の接続側コイルエンド部の捻りについては、本出願人の出願あるいは取得した種々の公報を参照されたい。もちろん、この跨ぎセグメント導体３７を頭部先端で分割して２つのＩ字状のセグメント導体とし、後でこの頭部先端位置で接合して跨ぎセグメント導体３７としてもよい。
【０１０９】
このようにすれば、第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とを直列接続することができるので、第１実施例のセグメント導体接合型電機子巻線に比較して２倍の電圧を印加すること、又は、２倍の電圧を発生することができる。
【０１１０】
（変形態様）
第１実施例において、スロットに径方向に２セグメント導体セット３３を追加して合計３セットのセグメント導体セット３３０を順次挿入し、径方向最内側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した２つの相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｘを作成し、同様に径方向最外側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｙを作成し、同様に径方向中間のセグメント導体セット３３０を第３実施例で説明した両相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｚを作成し、これら相巻線部Ｘ、Ｙ、Ｚを直列接続して、３倍ターンのステータコイルを作成することもできる。
【０１１１】
また、これら３層のセグメント導体セット３３０の合計６つの相巻線部を第３実施例の直列接続方法を用いて直列接続して、６倍ターンをもつステータコイルを作成することもできる。
【０１１２】
〔第５実施例〕
第５実施例を以下に説明する。
（全体構成）
この実施例の車両用回転電機の軸方向断面図を図２５に示す。
【０１１３】
図２５において、１は固定子（ステータ）、２は固定子鉄心、３はステータコイル、４は回転子（ロータ）、５はハウジング、６は回転軸、７は整流器、８はブラシ、９はスリップリングである。
【０１１４】
固定子（電機子）１は、ハウジング５の周壁内周面に固定され、正確には２つ割されたハウジング５により軸方向に挟持されている。ロータ４が嵌着される回転軸６は一対の軸受けによりハウジング５の両端壁に回転自在に支承されて、図示しないエンジンに図示しないベルトによりプーリー結合されている。
【０１１５】
回転子４は、回転軸６に嵌着、固定された所定数の爪状磁極部をもつランデル型のポールコア１０に界磁コイル１１を設けて構成され、界磁コイル１１はスリップリング９を通じてブラシ８から給電されている。
【０１１６】
固定子１は、周知のスロットおよび歯部を有する固定子鉄心（ステータコア）２と、後述する多数のセグメント導体を順次接合して構成される固定子巻線（三相星形接続されたステータコイル）３を有している。それぞれ略Ｕ字状に形成された各セグメント導体は、スロットに収容される一対のスロット導体３３と、略Ｖ字状に形成されこれら一対のスロット導体３３から固定子鉄心２の一端側に延在する略Ｖ字状コイルエンド部３１１と、これら一対のスロット導体３３から固定子鉄心２の他端側に延在する一対の接続側コイルエンド部３１２からなる。７０は、固定子鉄心２とセグメント導体との間を電気絶縁するインシュレータ７とにより構成されている。
【０１１７】
図２６は固定子１の径方向部分断面図を示す。Ｔはステータコア２の歯部、Ｓはステータコアのスロットである。固定子鉄心２の内周面には、毎極毎相２個（ｑ＝２）のスロットＳを有し、合計ｐ・ｋ・ｍ（ｐは磁極数、ｍは相数）個のスロットＳが周方向等間隔に配置されている。各スロットＳは、互いに径方向に隣接する１〜６層の導体収容位置に区分され、各導体収容位置はそれぞれ一本のスロット導体３３を収容している。
【０１１８】
図２７は固定子１の軸方向模式部分断面図を示す。
【０１１９】
ステータコイル３は、Ｕ字状の導体片（セグメント導体という）３００、３０１、３０２を各スロットＳへ図２７において軸方向右側から左側へ挿通し、各セグメント導体３００〜３０２の先端部を径方向に隣接する一対づつ溶接することにより、各セグメント導体３００〜３０２を接続してなる３個の相巻線（Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相相巻線）を星形接続して構成されている。
【０１２０】
各セグメント導体３００〜３０２は、略Ｖ字状コイルエンド部３１１と、この略Ｖ字状コイルエンド部３１１の両端からそれぞれ延在してスロットＳに収容されている一対のスロット導体３３と、スロット導体３３から延在する一対の接続側コイルエンド部３１２とからなり、接続側コイルエンド部３１２は、固定子鉄心２の前端部から突出している。接続側コイルエンド部３１２の先端部は、径方向に隣接する接続側コイルエンド部３１２の先端部と溶接されて接合端部３４を構成している。
【０１２１】
したがって、一つのスロットＳは、図２６、図２７に示すように６本のスロット導体３３を径方向一列に収容している。スロット導体３３は、図２６に示すように、スロットＳの１層の導体収容位置に収容されるスロット導体（１層導体）３３１、スロットＳの２層の導体収容位置に収容されるスロット導体（２層導体）３３２、スロットＳの３層の導体収容位置に収容されるスロット導体（３層導体）３３３、スロットＳの４層の導体収容位置に収容されるスロット導体（４層導体）３３４、スロットＳの５層の導体収容位置に収容されるスロット導体（５層導体）３３５、スロットＳの６層の導体収容位置に収容されるスロット導体（６層導体）３３６からなる。セグメント導体３００〜３０２の一対のスロット導体３３は、互いに所定スロットピッチ離れた一対のスロットＳの異なる導体収容位置に個別に収容されている。
【０１２２】
セグメント導体３００は、図２７に示すように一対のスロット導体が径方向内側から数えて１層と６層の導体収容位置に収容される波巻セグメント導体（大セグメント導体）であり、セグメント導体３０１は、図２５に示すように一対のスロット導体が２層と３層の導体収容位置に収容される重ね巻セグメント導体（小セグメント導体）であり、セグメント導体３０２は、図２５に示すように一対のスロット導体が４層と５層の導体収容位置に収容される重ね巻セグメント導体（小セグメント導体）である。図２５に示すように、波巻セグメント導体３００は、各セグメント導体３０１、３０２を囲むように配置されている。その他に後述する異形セグメント導体も配置されている。
【０１２３】
なお、この明細書でいう波巻セグメント導体とは、一対の接続側コイルエンド部が互いに離れる方向へスロットから飛び出すセグメント導体を意味し、重ね巻セグメント導体とは、一対の接続側コイルエンド部が互いに近づく方向へスロットから飛び出すセグメント導体を意味する。
【０１２４】
以下、この実施例の特徴をなすステータコイル３の構造、配置を説明する。ただし、三相星形巻線を構成する３つの相巻線の構造、配置は周方向へずれているだけで本質的に同じであるので、以下、Ｕ相コイル（Ｕ相の相巻線）だけを説明する。
【０１２５】
Ｕ相コイル３Ｕの回路図を図２８に示す。
【０１２６】
Ｕ相コイル３Ｕは、第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２とを並列接続して構成されている。第１の相巻線部３Ｕ１は、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを異形セグメント導体５０００を介して直列接続して構成されている。第２の相巻線部３Ｕ２は、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを異形セグメント導体５００１を介して直列接続して構成されている。なお、図２８において、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを入れ替えたり、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを入れ替えたりしてもよいことは当然である。
【０１２７】
Ｕ相コイル３Ｕの巻線展開図を図２９に、第１の相巻線部３Ｕ１の巻線展開図を図３０に、第２の相巻線部３Ｕ２の巻線展開図を図３１に示す。
【０１２８】
図２９〜図３１において、一点鎖線は、径方向内側から数えて第１層目に位置する１層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。一点鎖線の左側に隣接する破線は、径方向内側から数えて第２層目に位置する２層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。上記破線の左側に隣接する実線は、径方向内側から数えて第３層目に位置する３層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。上記実線の左側に隣接する二点鎖線は、径方向内側から数えて第４層目に位置する４層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。二点鎖線の左側に隣接する破線は、径方向内側から数えて第５層目に位置する５層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。各スロット内にて図中最も左側に図示される実線は、径方向内側から数えて第６層目に位置する６層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。以下この表記に従って説明する。なお、以下、図面の簡単化のために４極としたが、極数の設定は自由である。
【０１２９】
第１の相巻線部３Ｕ１を図３０を参照して更に詳しく説明する。前述したように、第１の相巻線部３Ｕ１は、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを異形セグメント導体５０００を介して直列接続して構成されている。
【０１３０】
第１周回コイル３０００は、１、６層のスロット導体を有する波巻セグメント導体３００と、２、３層のスロット導体を有する第１の重ね巻セグメント導体３０１と、４、５層のスロット導体を有する第２の重ね巻セグメント導体３０２とを順次接続してなる。これにより、各層のスロット導体３３１〜３３６は、１層、２層、３層、４層、５層、６層、１層の順に接続される。
【０１３１】
磁極ピッチをＰスロット（本実施例ではＰ＝６）すなわち毎極毎相２とすると、波巻セグメント導体３００の接合端ピッチＰ０は２Ｐー１であり、第１の重ね巻セグメント導体３０１の接合端ピッチＰ１は１／２スロットピッチ、第２の重ね巻セグメント導体３０２の接合端ピッチＰ２も１／２スロットピッチとされている。したがって、波巻セグメント導体３００と両重ね巻セグメント導体３０１、３０２との合成接合端ピッチは、２磁極ピッチ（２Ｐ）に等しい。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット内導体ピッチ（第１スロットピッチ）はともにＰー１スロットピッチとされている。したがって、略Ｖ字状コイルエンド部３１１及び接続側コイルエンド部３１２を短節ピッチとすることがき、それらの周方向長を短縮することができる。
【０１３２】
第１の相巻線部３Ｕ１の第１周回コイル３０００は、Ｕ相端子３３Ｕから波巻セグメント導体３００の半分（１層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（２、３層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（４、５層）、波巻セグメント導体３００（６、１層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（２、３層）の順に略一周し、最後に第３の重ね巻セグメント導体（４、５層）となった後、異形セグメント導体５０００（６、１層）を介して、第２周回コイル４０００に連なっている。
【０１３３】
異形セグメント導体５０００（６、１層）は、通常の波巻セグメント導体３００（６、１層）と同じく波巻セグメント導体であるが、通常の波巻セグメント導体３００よりも一対のスロット導体のピッチ（後ピッチ）が１スロットピッチ（もっと短くても良い）短く設定されている。異形セグメント導体５０００の一対のスロット導体の一方は、第１周回コイル３０００の最後のスロット導体を構成し、他方は第２周回コイル４０００の先頭のスロット導体を構成している。
【０１３４】
第２周回コイル４０００は、第１周回コイル３０００に対して、本質的に１スロットピッチだけ左にシフトしている点が異なるが、進行方向及び形状、構造は同じである。ただし、第２周回コイル４０００の先頭スロット導体をなす異形セグメント導体５０００のスロット導体は１層とされ、以下、第２周回コイル４０００は、第１重ね巻セグメント導体３０１の２層、３層、第２重ね巻セグメント導体３０２の４層、５層と連なっている。第２周回コイル４０００は、最後に、波巻セグメント導体３００の一半（６層）を介して、中性点に連なる。
【０１３５】
第２の相巻線部３Ｕ２を図３１を参照して更に詳しく説明する。前述したように、第２の相巻線部３Ｕ２は、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを異形セグメント導体５００１を介して直列接続してなる。
【０１３６】
第１周回コイル３００１は、１、６層のスロット導体とを有する波巻セグメント導体３００と、２、３層のスロット導体を有する第１の重ね巻セグメント導体３０１と、４、５層のスロット導体を有する第２の重ね巻セグメント導体３０２とを順次接続してなる。これにより、各層のスロット導体３３１〜３３６は、２層、１層、６層、５層、４層、３層、２層の順に接続される。
【０１３７】
磁極ピッチをＰスロット（本実施例ではＰ＝６）、毎極毎相２スロットとすると、波巻セグメント導体３００の接合端ピッチＰ０は２Ｐー１であり、第１の重ね巻セグメント導体３０１の接合端ピッチＰ１は１／２スロットピッチ、第２の重ね巻セグメント導体３０２の接合端ピッチＰ２も１／２スロットピッチとされている。したがって、波巻セグメント導体３００と両重ね巻セグメント導体３０１、３０２との合成接合端ピッチは、２磁極ピッチ（２Ｐ）に等しい。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット内導体ピッチ（第１スロットピッチ）はともにＰー１スロットピッチとされている。したがって、略Ｖ字状コイルエンド部及び接続側コイルエンド部を短節ピッチとすることがき、それらの周方向長を短縮することができる。
【０１３８】
第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１は、Ｕ相端子３３Ｕから第１重ね巻セグメント導体３０１の半分（２層）、波巻セグメント導体３００（１、６層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（５、４層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（３、２層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（３、２層）の順に略一周し、最後に波巻セグメント導体３００（１、６層）となった後、異形セグメント導体５００１（３、４層）を介して、第２周回コイル４００１に連なっている。
【０１３９】
異形セグメント導体５００１（３、４層）は、通常の重ね巻セグメント導体３０１、３０２と同じく波巻セグメント導体であるが、通常の重ね巻セグメント導体３０１、３０２よりも一対のスロット導体のピッチ（後ピッチ）が１スロットピッチ（もっと短くても良い）短く設定されている。異形セグメント導体５００１の一対のスロット導体の一方は、第１周回コイル３００１の最後のスロット導体を構成し、他方は第２周回コイル４００１の先頭のスロット導体を構成している。
【０１４０】
第２周回コイル４００１は、第１周回コイル３００１に対して、本質的に１スロットピッチだけ左にシフトしている点が異なるが、進行方向及び形状、構造は同じである。ただし、第２周回コイル４００１の先頭スロット導体をなす異形セグメント導体５００１のスロット導体は４層とされ、以下、第２周回コイル４００１は、第１重ね巻セグメント導体３０１の３層、２層、波巻セグメント導体３００の１層、６層と連なっている。第２周回コイル４００１は、第２の重ね巻セグメント導体３０２の一半（５層）を介して、中性点に連なる。
【０１４１】
第１の相巻線部３Ｕ１、第２の相巻線部３Ｕ２の各スロット導体が各スロットの導体収容位置（１層〜６層）に収容されている状態を図３２に示す。
【０１４２】
スロット番号２、２０、１４のスロットの各導体収容位置はＵ相コイル３Ｕのスロット導体をそれぞれ収容しているが、その左側のスロット番号２１、１５のスロットの３、５、６層の導体収容位置を空きとなっており、これらの空きの導体収容位置は、容易に理解されるように、Ｗ相コイルのスロット導体を収容している。同様に、スロット番号１、１９、１３のスロットの１、２、４層の導体収容位置は空きとなっており、これらの空きの導体収容位置は、容易に理解されるように、Ｖ相コイルのスロット導体を収容している。
【０１４３】
なお、本実施例では、異形セグメント導体５０００、５００１の後ピッチ（スロット導体ピッチ）を波巻セグメント導体３００、第１、第２の重ね巻セグメント導体３０１、３０２の後ピッチより１スロット短ピッチとしたが、１スロット長ピッチとしてもよい。
【０１４４】
Ｕ相巻線（Ｕ相コイル３Ｕ）、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線を配置した三相星形接続ステータコイルの巻線展開図を図３３に示す。
【０１４５】
３３ＵはＵ相端子に連なるＵ相コイル３Ｕの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）、３３ＶはＶ相端子に連なるＶ相コイルの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）、３３ＷはＷ相端子に連なるＷ相コイルの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）であり、それぞれ一対ずつ配置され、同一相の一対の相端子接続用の引き出し線は、同じスロットの隣接する２つの導体収容位置に個別に収容されている一対のスロット導体に個別に連なっている。
【０１４６】
３３Ｎは中性点、３３Ｎ’は中性点接続用の引き出し線、３６Ｃは前述した異形セグメント導体５０００、５００１の総称である。中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’も相毎にそれぞれ一対形成されており、同一相の一対の中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’は、同じスロットの隣接する２つの導体収容位置に個別に収容されている一対のスロット導体に個別に連なっている。
【０１４７】
つまり、図３３に示すように、各相巻線を構成する第１の相巻線部（たとえば３Ｕ１）及び第２の相巻線部（たとえば３Ｕ２）のそれぞれ一端部をなす一対の相端子接続用の引き出し線（端子接続用の引き出し線ともいう）は同じのスロットの互いに隣接する二つの導体収容位置（１層、２層）から引き出され、同様に、各相巻線を構成する第１の相巻線部及び第２の相巻線部の他端部をなす一対の中性点接続用の引き出し線は同一のスロットの互いに隣接する二つの導体収容位置（６層、５層）から引き出されるので、これらの引き出し線の引き回しや、これらの引き出し線を端子や中性点に接続するのが非常に容易となり、引出し及び整形等の製作が容易になり工程を短縮することができる。なお、中性点と端子とを逆の配置としてもよいことは当然である。
【０１４８】
また、この実施例によれば、異形セグメント導体５０００、５００１のスロット導体ピッチ（後ピッチ）は等しく、同一スロットに配置することができるので、異形セグメント導体５０００を大セグメント導体、異形セグメント導体５００１をそれに囲まれる小セグメント導体とし、同時に開き加工（松葉状セグメント導体の一対のスロット導体を周方向に曲げる加工）を同一工程で行い、一緒にスロットに挿入できるので、製作工程を短縮することができる。
【０１４９】
また、この実施例によれば、異形セグメント導体５０００、５００１の一対のスロット導体が挿入されるスロットの外側に位置するスロットから、スロット導体（第２周回コイルの最終スロット導体）に連なる中性点接続用の引き出し線を引き出し、スロット導体（第１周回コイルの先頭のスロット導体）に連なる端子接続用の引き出し線を引き出すことができるので、これら異形セグメント導体５０００、５００１の頭部と、これら引き出し線、引き出し線とが干渉することがなく、引出し位置に自由度を持たせることができる。
【０１５０】
以上説明したこの実施例によれば、電機子巻線を電気磁気的に等価な第１巻線と第２巻線とから構成したので各相巻線の二つの相巻線部を並列または直列に切替えることが容易であり、回転電機の諸元を大きく変えずに異なるバッテリ電圧に対応できる。
【０１５１】
また、毎極毎相当たり２スロットを配置することができるとともに、１スロットに６つの導体を収容することができるので、磁極数を増加することなくターン数を増加することができ、高電圧化に対応することができる。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット導体ピッチである後ピッチをともに磁極ピッチより１スロットピッチ小さくしたのでコイルエンドを短くできる。
【０１５２】
したがって、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消し、電機子巻線の電気抵抗を低減できるので、発電出力を向上しつつ磁気音を抑制でき、大電流モータとして効率よく作動できる。
【０１５３】
（変形態様）
変形態様を図３４を参照して以下に説明する。
【０１５４】
この変形態様は、図３３に示す三相星形接続のステータコイルを三相デルタ接続のステータコイルに変更したものである。具体的には、図９における中性点接続用の引き出し線をなす各相それぞれ２つの第２周回コイルの最終のスロット導体から個別に引き出すそれぞれ一対のＵ相引き出し線３Ｕ’、Ｖ相引き出し線３Ｖ’、Ｗ相引き出し線３Ｗ’を設け、これら各相の引き出し線対をデルタ接続したものである。
【０１５５】
この変形態様においても、上記した実施例と同じ効果を奏することができることは明白である。したがって、星形接続とデルタ接続との切り替えにより、電圧仕様、電流仕様の変更を簡単に行うことができる。
【０１５６】
〔第６実施例〕
本発明の第６実施例を図３５に示す回路図、図３６に示す巻線展開図を参照して以下に説明する。図３７はＵ相コイル３Ｕの第１の相巻線部３Ｕ１を示し、図３８はＵ相コイル３Ｕの第２の相巻線部３Ｕ２を示す。
【０１５７】
この実施例は、第１実施例において説明した第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２とを跨ぎセグメント導体６０００により直列接続したＵ相コイル３Ｕを示す。
【０１５８】
跨ぎセグメント導体６０００の一対のスロット導体の一方は、第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の最終のスロット導体を構成しており、第１実施例における中性点接続用の引き出し線に連なる第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の最終のスロット導体と同じでもある。
【０１５９】
また、跨ぎセグメント導体６０００の一対のスロット導体の他方は、第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の先頭のスロット導体を構成しており、第１実施例におけるＵ相端子接続用の引き出し線３３Ｕに連なる第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の先頭のスロット導体と同じでもある。
【０１６０】
したがって、跨ぎセグメント導体６０００は、第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の進行方向を、第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の進行方向に逆転させるための方向反転コイルとなっている。
【０１６１】
つまり、第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２との直列接続、並列接続の切り替え、並びに、相巻線の星形接続、デルタ接続の切り替えにより、種々の電圧に対応するセグメント導体接合型ステータコイル型を実現することができる。
【０１６２】
〔第７実施例〕
本発明の第７実施例を図３９〜図４２を参照して以下に説明する。図３９〜図４２は、１６極の発電電動機を示す。ステータコイル３の形状、構造自体は上記各実施例と同じである。また、この実施例では、スロットの径方向最外側を１層と呼称し、以下、順次径方向内側に向けて２層、３層、４層、５層、６層と並んでおり、中性点接続用の引き出し線対は５、６層から、相端子接続用の引き出し線対は、１、２層から引き出されているものとする。更に、この実施例では、ステータコイル３は、実施例１の構成を採用しており、各相巻線を構成する第１、第２の相巻線部は並列接続され、かつ、各相巻線は三相星形接続されているものとする。３１１０はステータコイル３を構成する各セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部３１１全体を模式図示したコイルエンドであり、３１２０はステータコイル３の各セグメント導体の接続側コイルエンド部３１２全体を模式図示したコイルエンドである。
【０１６３】
図３９において、発電電動機は、フロントフレーム１１０、リアフレーム１２０を備え、一対のベアリングを介して回転子４を回転自在に支承している。フロントフレーム１１０とリアフレーム１２０とにより固定子鉄心２を挟持し、スルーボルト４１０の締結力により固定子鉄心２の回動を防止している。
【０１６４】
端子台１３０がボルト４３０によりリアフレーム１２０の周壁に締結され、端子台１３０は、入出力用の各引き出し線と図示しない三相インバータ装置の３つの交流端子とを個別に接続するための三相端子ボルト１３０ａを有している。リアフレーム１２０の全周のうち端子台１３０が固定されていない部分の軸長は、端子台１３０が固定されている部分（一点鎖線で示す）の軸長よりもΔＬだけ短縮されている。４２０はリアフレーム１２０のうち、端子台１３０が固定されている部分（一点鎖線で示す）の端面である。また、これにより、スルーボルト４１０の軸長を短縮することもできる。つまり、この実施例によれば、各相端子接続用の引き出し線（正確に言えば引き出し線対）３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの占有角度が小さくすることができるので、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが存在しない角度範囲において、リアフレーム１２０を軸方向に凹ませてその軸方向長さを短縮することができる。
【０１６５】
つまり、この実施例によれば、相端子接続用の引き出し線や中性点接続用の引き出し線が配置されている略２磁極ピッチの角度領域内にて、各引き出し線の先端を略軸方向に突出させているので、端子台１３０をこの引き出し線延設領域に配置することができ、その結果として端子台１３０を装着する必要がないリアフレーム１２０の外端面を引き出し線が無い分だけへこませることができ、その分だけリアフレーム１２０の小型軽量化を実現し、回転電機の搭載性を向上することができる。
【０１６６】
図４０はこの発電電動機の背面側面図であり、リアフレーム１２に固定した端子台１３０の取り付け角度範囲外θにある端面４５０はコイルエンド３１２０の軸方向後端に合わせて軸長短縮され、４本のスルーボルト４１０の軸長も短縮されている。
【０１６７】
図４１は、上記した固定子鉄心（ステータコア）２及びステータコイル３を主要構成要素とする１６極の電機子を示すものであって、図４２のＡ矢視の軸方向断面図である。図４２はこの電機子の径方向背面側面図である。電機子は電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心２とこの固定子鉄心２のスロットに絶縁紙（インシュレータ）を介して装備された三相のステータコイル３とを有している。各引き出し線（正確には各引き出し線対）３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗからなる引き出し線群（入出力線群）３３０が各略Ｖ字状コイルエンド部３１１からなる第１のコイルエンド３１１０から軸方向リア側に引出されている。３１２０は各接続側コイルエンド部３１２からなる第２のコイルエンドである。各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの先端には、圧着端子３３００が固定され、圧着端子３３００は端子台１３０の接続金具１３０ｂに締結され、接続金具１３０ｂは各相端子１３０ａにつながっている（図３９参照）。
【０１６８】
一対の中性点３３Ｎは、 スロットの５層の導体収容位置に等しい径方向位置に設けられた第１の中性点と、スロットの６層の導体収容位置に等しい径方向位置に設けられた第２の中性点とからなる。なお、上述したように、この実施例では、スロットの径方向最内側の導体収容位置が６層とされている。
【０１６９】
各相の第１の相巻線部の一端は、スロットの５層の導体収容位置に収容されるスロット導体から引き出された後、中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’となって周方向に曲げられ、その後、互いに溶接されて、両中性点３３Ｎの一方を構成している。この中性点３３ＮはＵ相用引き出し線３３ＵとＶ相引き出し線３３Ｖとの間に配置されている。各相の第２の相巻線部の一端は、スロットの６層の導体収容位置に収容されるスロット導体から引き出された後、中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’となって周方向に曲げられ、その後、互いに溶接されて、両中性点３３Ｎの他方を構成している。この中性点３３ＮはＷ相用引き出し線３３ＷとＶ相引き出し線３３Ｖとの間に配置されている。ステータコイル３の第２のコイルエンド部３１２０は、それぞれ溶接されて互いに隣接する各セグメント導体の接合端間の短絡防止のため、エポキシ系樹脂により被覆されている。この実施例では中性点３３Ｎを２個設けたので、各中性点３３Ｎにおける接合導体数を３本に制限することができ、溶接が簡単となっている。
【０１７０】
（変形態様）
上記実施例では、一対の相巻線部をスロットの１〜６層の導体収容位置に収容した例を説明したが、スロット内に６のｎ（ｎは整数）の数の導体収容位置を設け、上記説明した相巻線部をｎセット配置し、各セットに属する同相の相巻線部を並列又は直列接続することにより、更に相巻線のターン数を増大させることもできる。
【０１７１】
図２０は、本出願人の出願になる前述の特開２００１−１６９４９０の巻線展開図であり、本発明の各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、これと比較しても格段に小型、簡素となっていることが明白である。
【０１７２】
〔第８実施例〕
本発明の第８実施例を図４３〜図４６を参照して以下に説明する。
【０１７３】
この実施例は、上記第１〜第３実施例に示す１スロット４導体形式のステータコイルを、短節巻きではなく全節巻きとした点をその特徴するものである。ちなみに、第４〜第６実施例は１スロット６導体形式で短節巻きのステータコイルを開示している。なお、この第８実施例において、ステータコイル及びその引き出し線の構成以外は第１〜第３実施例の構成と同じであるので、説明を省略するものとする。また、この第８実施例を示す図４３〜図４７において、ステータコイルは、三相星形接続形式を採用しているが、その中性点に引き出される引き出し線を互いに分離して、接続しなおすことにより三相デルタ接続形式に変更してもよいことは当然である。また、この実施例では２個の中性点を設け、それらを図示しない導体線で接続する構成を採用しているが、その代わりに単一の中性点を設けても良いことも当然である。
【０１７４】
セグメント導体の接合により構成されたこの実施例の三相星形巻線の展開図の要部を図４３〜図４４に分割して示す。
【０１７５】
図４３〜図４４の展開図におけるスロット内の１〜４層のスロット導体部すなわち１層導体、２層導体、３層導体、４層導体は、図４、図５に示すそれらと同じく、一点鎖線が１層のスロット導体部すなわち１層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、破線が２層のスロット導体部すなわち２層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、実線が３層のスロット導体部すなわち３層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、二点鎖線が４層のスロット導体部すなわち４層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示す。
【０１７６】
各相巻線は、実施例１と同じく第１相巻線部と第２相巻線部とにより構成され、他の相巻線も同じである。この実施例では、両者は実施例１と同様に並列接続されているが、第１相巻線部と第２相巻線部とを直列接続ししてもよいことは明白である。これら第１相巻線部及び第２相巻線部が波巻部と重ね巻部とを交互に接合してそれぞれ構成されることも実施例１（図４参照）と同じである。
【０１７７】
Ｘ相の第１相巻線部は、引き出し線５０１を通じてＸ相引き出し端子６０１に連なる９番スロットの１層導体に始まり、１６番スロットの４層導体から引き出し線５０２を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１７８】
Ｘ相の第２相巻線部は、引き出し線５０３を通じてＸ相引き出し端子６０２に連なる９番スロットの２層導体に始まり、１６番スロットの３層導体から引き出し線５０４を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１７９】
Ｙ相の第１相巻線部は、引き出し線５０５を通じてＹ相引き出し端子６０３に連なる２９番スロットの１層導体に始まり、３６番スロットの４層導体から引き出し線５０６を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１８０】
Ｙ相の第２相巻線部は、引き出し線５０７を通じてＹ相引き出し端子６０４に連なる２９番スロットの２層導体に始まり、３６番スロットの３層導体から引き出し線５０８を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１８１】
Ｚ相の第１相巻線部は、引き出し線５０９を通じてＺ相引き出し端子６０５に連なる６１番スロットの１層導体に始まり、６８番スロットの４層導体から引き出し線５１０を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１８２】
Ｚ相の第２相巻線部は、引き出し線５１１を通じてＺ相引き出し端子６０６に連なる６１番スロットの２層導体に始まり、６８番スロットの３層導体から引き出し線５１２を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１８３】
各相巻線部の配線パターン自体は収容スロットが異なるだけで同じであるので、以下、Ｙ相の相巻線部だけを説明する。この交流機のスロットは毎極毎相２スロットを有している。なお、渡り導体を用いれば、２より大きい毎極毎相偶数スロットとすることが可能である。
【０１８４】
Ｙ相の第１相巻線部は、２９番スロットの１層導体、２３番スロットの２層導体、２９番スロットの３層導体、２３番スロットの４層導体、１７番スロットの１層導体、１１番スロットの２層導体、２３番スロット番号の３層導体、１１番スロットの４層導体の順に進行し、同様に進行し、最後に３６番スロットの４層導体に達する。
【０１８５】
２９番スロットの１層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。２３番スロットの２層導体と２９番スロットの３層導体とは重ね巻部（重ね巻セグメント）により構成され、この重ね巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向同一位置に配置されている。すなわち、重ね巻部は、零スロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。２３番スロットの４層導体と１７番スロットの１層導体とは波巻部（波巻セグメント）により構成され、この波巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向に電気角２π離れて配置され、２πスロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。３６番スロットの４層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。すなわち、この第２相巻線部は、両端がＩ字セグメントからなり、重ね巻部と波巻部とを交互に接続して構成されている。
【０１８６】
Ｙ相の第２相巻線部は、スロット番号２９の２層導体、３５番スロットの１層導体、４１番スロットの４層導体、４７番スロットの３層導体、４１番スロット番号の２層導体、４７番スロットの１層導体の順に進行し、同様に進行し、最後に３６番スロットの３層導体に達する。
【０１８７】
２９番スロットの２層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。３５番スロットの１層導体と４１番スロットの４層導体とは波巻部（波巻セグメント）により構成され、この波巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向に電気角２π離れて配置され、２πスロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。４７番スロットの３層導体と４１番スロット番号の２層導体とは重ね巻部（重ね巻セグメント）により構成され、この重ね巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向同一位置に配置されている。すなわち、重ね巻部は、零スロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。３６番スロットの３層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。すなわち、この第２相巻線部は、両端がＩ字セグメントからなり、重ね巻部と波巻部とを交互に接続して構成されている。
【０１８８】
結局、第１相巻線部と第２相巻線部とは、周方向へ逆方向に進行するものの、それらの両端をなすスロット導体は同一スロットの隣接する導体収容位置に配置されることがわかる。したがって、これら第１相巻線部と第２相巻線部とを並列接続して相巻線を構成することにより三相星形接続とすることができる他、両者を直列接続して三相星形接続、又は三相デルタ接続を行うことができる。他の相巻線も上記したＹ相の相巻線と同様に全節巻きにて形成されている。
【０１８９】
各引き出し線５０１〜５１２、引き出し端子６０１〜６０６、中性点Ｎ１、Ｎ２の配置を図４５、図４６に示す。同一相の引き出し端子同士は接続の容易化のために互いに周方向に所定距離離れて配置されているが、並列接続においては、このような顧慮は当然不要である。
【０１９０】
（実施例効果）
以上説明したこの実施例によれば、他の実施例と同様に各相巻線を２つの相巻線部により構成し、これら二つの相巻線部の端部をなす二つの引き出し線を同一スロットから引き出すため、一本の導体を細くすることができ、加工が容易となる他、引き出し線の引き出し処理特に周方向曲げ加工を一括して行うことができるので、作業が容易となる。また、相巻線を２つの相巻線部により構成することができるので、それらの直並列接続切り替えなども容易となる。
【０１９１】
（変形態様）
以上説明した第８実施例により、１スロット４導体型の短節巻き（第１実施例）のステータコイルを１スロット４導体型の全節巻きのステータコイルに変更した例を説明したが、同様に１スロット６導体型の短節巻き（第４実施例）のステータコイルを１スロット６導体型の全節巻きのステータコイルに変更することも当業者であれば容易に可能であり、その精細な説明は省略する。
【０１９２】
また、上記各実施例の１スロット４導体型のステータコイルと１スロット６導体型のステータコイルとを同一のステータコアに径方向に複数配置してもよく、複数の１スロット４導体型のステータコイルを同一のステータコアに径方向に複数配置してもよく、複数の１スロット６導体型のステータコイルを同一のステータコアに径方向に複数配置することも当業者であれば容易に可能であり、その精細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用交流発電機の軸方向断面図である。
【図２】セグメント導体セットの斜視図である。
【図３】スロット内の導体配置図である。
【図４】第１実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図５】第１実施例のステータコイルの残部巻線展開図である。
【図６】Ｕ相巻線の巻線展開図である。
【図７】Ｕ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図８】Ｕ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図９】第２実施例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１０】第３実施例の発電電動機の軸方向断面図である。
【図１１】第３実施例の発電電動機の背面からみた側面図である。
【図１２】第３実施例の電機子の軸方向断面図である。
【図１３】図１２の電機子の背面からみた側面図である。
【図１４】第３実施例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１５】第３実施例のＵ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図１６】第３実施例のＵ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図１７】比較例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１８】図１７の電機子の軸方向断面図である。
【図１９】図１７の電機子の背面からみた側面図である。
【図２０】特開２００１−１６９４９０記載の電機子の巻線展開図である。
【図２１】第４実施例のＵ相巻線展開図である。
【図２２】図２１に示すＵ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図２３】図２１に示すＵ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図２４】図２１に示す跨ぎセグメント導体の展開図である。
【図２５】本発明のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機の第５実施例を示す軸方向断面図である。
【図２６】図２５のステータの部分径方向断面図である。
【図２７】図２５のステータの模式部分軸方向断面図である。
【図２８】図２５のステータコイルのＵ相コイルを構成する一対の相巻線部を並列接続する例を示す回路図である。
【図２９】図２５のステータコイルのＵ相コイルの巻線展開図である。
【図３０】図２９の第１の相巻線部の巻線展開図である。
【図３１】図２９の第２の相巻線部の巻線展開図である。
【図３２】図２９のＵ相コイルのスロット内導体配置を示す説明図である。
【図３３】両相巻線部を並列接続し、各相巻線を並列接続して図１のステータコイルを構成した例を示す巻線展開図である。
【図３４】両相巻線部を並列接続し、各相巻線をデルタ接続して図１のステータコイルを構成した変形態様を示す巻線展開図である。
【図３５】第６実施例としての両相巻線部を直列接続したＵ相コイルを示す回路図である。
【図３６】両相巻線部を直列接続したＵ相コイルを示す巻線展開図である。
【図３７】図３５の第１の相巻線部の巻線展開図である。
【図３８】図３５の第２の相巻線部の巻線展開図である。
【図３９】本発明のステータコイルを用いた第７実施例としての発電電動機の軸方向断面図である。
【図４０】図３９に示す発電電動機の背面図である。
【図４１】図３９の発電電動機における引き出し線引き出し状態を示すステータの軸方向模式断面図である。
【図４２】図３９の発電電動機における引き出し線の引き出し状態を示すステータの径方向模式側面図である。
【図４３】第８実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図４４】第８実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図４５】第８実施例における引き出し線引き出し状態を示すステータの軸方向模式断面図である。
【図４６】第８実施例における引き出し線の引き出し状態を示すステータの径方向模式側面図である。
【符号の説明】
（図１〜図２４に示す実施例おいて）
１ 交流機
２ 回転子
３ 電機子
３１ ステータコイル（三相電機子巻線）
３２ ステータコア（固定子鉄心）
３３（３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ） 入出力線
３３Ｎ 中性点
３４ 波巻部
３５ 重ね巻部
３６ 異形セグメント導体
３６ａ 異形セグメント導体（第１相巻線部用）
３６ｂ 異形セグメント導体（第２相巻線部用）
３７ 跨ぎセグメント導体
（図２５〜図４２に示す実施例おいて）
２ 固定子鉄心
３ ステータコイル（電機子コイル）
３３０ 入出力線群
３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ 引き出し線
３３Ｎ 中性点
３０００ 第１の相巻線部の第１周回コイル
３００１ 第２の相巻線部の第１周回コイル
４０００ 第１の相巻線部の第２周回コイル
４００１ 第２の相巻線部の第２周回コイル
５０００ 異形セグメント導体
５００１ 異形セグメント導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機の改良、特にセグメント導体接合型車載回転電機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、採用されつつあるアイドルストップシステムでは頻繁なエンジン始動が必要であるので、ブラシを必要とする直流スタータに代えてそれを必要としない交流モータが要望されている。しかし、従来の直流直巻スタータに匹敵する大始動電流を通電可能な交流モータは従来のオルタネータなどに比較して大型化してしまうため、エンジンルーム内のスペース拡大やレイアウトの大幅変更が必要となり、車重増大も招いてしまう。
【０００３】
また、車両用交流発電機として、ステータコアのスロットに挿通された多数のＵ字状のセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント導体接合型電機子を備えた交流機が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６４５０６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６９４９０号公報
【０００５】
上記特許文献２は、一対のスロット導体がスロットの径方向１層、４層を挿通する大セグメント導体（波巻セグメント導体）と、一対のスロット導体がスロットの径方向２層、３層を挿通する小セグメント導体（重ね巻セグメント導体）とをもつ１スロット４導体方式のセグメント導体接合型車両用交流発電機を開示している。更に説明すると、特許文献２は、第１のスロットに互いに隣接する２スロットに２つづつ収容される合計４つの周回コイルを襷がけ接続することにより、２つの周回コイルが直列接続される相巻線部を２つ並列接続して相巻線を構成する２スロット８導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルを採用して、極数を増加することなく通電電流の倍増を可能としている。
【０００６】
上記特許文献１は、一対のスロット導体がスロットの径方向１層、６層を挿通する大セグメント導体と、一対のスロット導体がスロットの径方向２層、３層を挿通する小セグメント導体と、一対のスロット導体がスロットの径方向４層、５層を挿通する小セグメント導体とを用いた１スロット６導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルを提案している。この１スロット６導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルによれば、上記した１スロット４導体方式のセグメント導体接合型ステータコイルよりもターン数を５割増しとすることができるため、回転数などの諸元を変更することなくターン数増大分だけ高電圧化が可能となる。
【０００７】
しかしながら、これらのセグメント導体接合型ステータコイルでは配線パターンすなわち各スロット導体の接続順序が固定されているため、ロータ極数の増加なしにステータコイル（電機子巻線）のターン数を増大することができない。このため、車両用回転電機をバッテリの高電圧化に対応させることが容易でない。また、セグメント導体の断面積を増加することは曲げ加工が困難となるため、車両用回転電機の大電流化が容易ではなかった。
【０００８】
また、並列接続される同相である一対の相巻線部の引き出し線引き出し位置が互いに大きく異なっているので、外部端子や中性点に連なる引き出し線（スロット内に収容された導体であるスロット導体部から外部に引き出される導体線）が長く複雑になり、配線抵抗及び配線インダクタンスの増大が派生したうえ、長く複雑な引き出し線を延設するための必要スペースの増大により回転電機の軸長増大といった問題も生じた。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、配線作業の困難化、セグメント断面積増大及びモータ軸長増大を回避しつつ大電流の通電が可能なセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機を提供することをその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機は、毎極毎相ｑ個（ｑは２以上の整数）のスロットをもつ電機子鉄心と、前記スロット内の収容された導体部分であるスロット導体を径方向内側から外側へ順にｓ個（ｓは４以上の偶数）有するとともに、互いに所定スロットピッチ離れた２つの前記スロット導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなる多数のセグメント導体の前記接続側コイルエンド部を一対ずつ接合して構成される相巻線をｍ個（ｍは３以上の整数）有する電機子巻線とを備えるセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記相巻線は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ以上離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ未満である重ね巻部とを交互に接続してそれぞれ構成されて互いに等しいターン数を有し互いに逆方向に進行する第１、第２の相巻線部を有し、前記第１、第２の相巻線部の一端は、同一スロット内に径方向に隣接して収容されるとともに一対の第１引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成され、前記第１、第２の相巻線部の他端は、同一スロット内に径方向に隣接してに収容されるとともに一対の第２引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成されることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、それぞれ引き出し線を有する同ターンの２つの相巻線部により相巻線を構成することができるので、直列接続と並列接続とを選択又は切り替えることにより、もしくは星形接続とデルタ接続の変更により、ターン数が異なるステータコイルを容易に実現することができるとともに、同相の第１、第２の相巻線部の引き出し線を重ねて外部に引き出すことができるので引き出し線の配線作業を簡素化することができる。
【００１２】
好適な態様（請求項２）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、互いに所定スロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに所定スロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が略零スロットピッチである重ね巻部とを交互に接続して構成され、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（または３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に連なり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（または１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に連なる。
【００１３】
これにより、１、４層に収容されて略２磁極ピッチの接合端ピッチをもつ波巻部と、２、３層に収容されて略零スロットピッチの接合端ピッチをもつ波巻部とを交互に接合することにより、一対の波巻部と重ね巻部との合計接合端ピッチを２磁極ピッチとすることができる。また、両相巻線部の引き出し線が同じスロット内の互いに隣接する位置から引き出されるので、引き出し線の配線、相互接続が非常に容易となり、同相である一対の相巻線部の並列接続などが非常に簡単となり、引き出し線の這い回し距離短縮、電機子巻線の電気抵抗低減により発電出力の向上や電機子巻線の発熱低減を実現し、引き出し線這い回しスペース短縮による軸長短縮を実現することができる。
【００１４】
好適な態様（請求項３）によれば、各相の前記一対の第１引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置され、各相の前記一対の第２引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置されている。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における入出力線や中性点に連なる引き出し線の這い回しを最小範囲に集約できるので、入出力線が接続される端子台の取り付け範囲に上記這い回し範囲を収めることができ、端子台取り付け範囲外のハウジング部分にこの引き出し線収容スペースを節約することができるうえ、並列回路構造における引き出し線這いまわしにともなう軸長増大を抑止することが可能となる。
【００１５】
好適な態様（請求項４）によれば、前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて互いに接続される中性点接続線を構成する。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における相巻線部並列接続型三相スター接続を中性点に連なる引き出し線の引出し及び整形等を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。また、中性点接続線も短縮できるので、大電流でもこの箇所の過昇温を抑制できる。なお、前記中性点は、前記各相の前記相巻線部の前記他端側スロット導体部が占有する角度範囲のうち周方向中央近傍に配置されることが、セグメントの長さばらつきを減らすうえで好適である。
【００１６】
好適な態様（請求項５）によれば、任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されているので、セグメント導体接合型電機子において２つの相巻線部を並列接続した三相デルタ接続巻線を引き出し線の引出し及び整形等を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００１７】
好適な態様（請求項６）によれば、前記第１、第２の相巻線部は、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を略一周する一対の第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を前記第１周回コイルと同方向に略一周する一対の第２周回コイルと、前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する一対の異形セグメント導体とをそれぞれ有し、互いに同相である前記一対の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行する。すなわち、この発明では、波巻部と重ね巻部とを交互に接続し、互いに同方向に進行する第１、第２周回コイルを、波巻部および重ね巻部のスロット導体ピッチ（後ピッチ）より少なくとも１スロット短ピッチである異形セグメント導体により接続してなる第１の相巻線部と、この第１相巻線部と電気磁気的に等価で逆方向に進行する第２相巻線部とにより、相巻線を構成しているので、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機における第１相巻線部と第２相巻線部との接続の直並列切替えを簡単に実現することができる。特に、第１巻線と第２巻線とを並列接続する場合において、引き出し線這い回し領域を集約することができる。
【００１８】
好適な態様（請求項７）によれば、互いに同相である前記一対の異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されている。これにより、セグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機の製造に際して、大小２本組の松葉状セグメント（未展開セグメント）を同時に開き処理（スロット導体ピッチ増大加工）することによりこれら異形セグメント導体を同時に作成することができ、製作工程を簡素化することができる。
【００１９】
好適な態様（請求項８）によれば、前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されている。これにより、巻線が密集していない空間を有効利用でき、引出し線の干渉を低減し、引き出し線引出し位置の自由度を向上することができる。
【００２０】
好適な態様（請求項９）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいスロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいススロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略１スロットピッチ離れた前記セグメント導体からなる重ね巻部とを交互に接続して略一周する第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記第１周回コイルと同方向に略一周する第２周回コイルと、前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とを有し、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行する。
【００２１】
すなわち、この発明では、波巻部と重ね巻部とを交互に接続し、互いに同方向に進行する第一、第二周回コイルを、波巻部および重ね巻部の第１スロットピッチ（後ピッチ）より少なくとも１スロット短ピッチである異形セグメント導体により接続してなる第１の相巻線部と、この第１相巻線部と電気磁気的に等価で逆方向に進行する第２相巻線部とにより相巻線を構成しているので、セグメント導体接合型電機子における第１相巻線部と第２相巻線部との接続の直並列接続切換が簡単となる。また、１、４層に収容されて略２磁極ピッチの接合端ピッチをもつ波巻部と、２、３層に収容されて略１スロットピッチの接合端ピッチをもつ波巻部とを交互に接合し、一対の波巻部と重ね巻部との合計接合端ピッチを２磁極ピッチとし、波巻部及び重ね巻部の第１スロットピッチ（後ピッチ）を磁極ピッチより少なくとも１スロットピッチ小さくしたので、接続側コイルエンド部も全節巻相当にでき、コイルエンドを短くすることができる。したがって、一方のコイルエンドが長くなるという従来の短節分布波巻の問題を回避しつつ従来の短節分布波巻同様に磁気音を抑制することができるとともに、電機子巻線の電気抵抗低減により発電出力の向上や電機子巻線の発熱低減を実現することができる。
【００２２】
好適な態様（請求項１０）によれば、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の前記異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されていることを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子の製造に際して、大小２本組の松葉状セグメント導体（未展開セグメント導体）を同時に開き処理（スロット導体ピッチ増大加工）することにより、これら異形セグメント導体を同時に作成することができ、製作工程を簡素化することができる。
【００２３】
好適な態様（請求項１１）によれば、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（又は３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に個別に連なり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（又は１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に個別に連なり、前記一対の第１引き出し線は、所定相の入出力線を構成し、前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて他の前記相巻線と接続される中性点接続線を構成することを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子において、２つの相巻線部を並列接続する星形接続巻線を引き出し線の配線、接続を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００２４】
好適な態様（請求項１２）によれば、任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記一対の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、同相の前記相巻線を構成する前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されている。これにより、セグメント導体接合型電機子において、２つの相巻線部を並列接続してなる三相デルタ接続巻線を引き出し線の配線、接続を複雑化することなく実現することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００２５】
好適な態様（請求項１３）によれば、前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されていることを特徴としている。これにより、巻線が密集していない空間を有効利用でき、引出し線の干渉を低減し、引き出し線引出し位置の自由度を向上することができる。
【００２６】
好適な態様（請求項１４）によれば、前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、前記跨ぎセグメント導体は、前記１層導体と３層導体、又は、前記２層導体と４層導体により構成される一対の前記スロット導体を有し、前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記第１の相巻線部の最終スロット導体と、前記第２の相巻線部の先頭スロット導体とを構成し、前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記跨ぎセグメント導体と同相である前記第１、第２引き出し線にそれぞれ連なる前記相巻線部の前記スロット導体と同じ前記スロットに収容されていることを特徴としている。これにより、セグメント導体接合型電機子においても、同相である一対の相巻線部の接続を容易に直列接続することができる。また、跨ぎセグメント導体を一対の引き出し線に置換することにより（好適には、跨ぎセグメント導体をその略Ｖ字状コイルエンド部の先端部分などで分断すればよい）同相である一対の相巻線部の一方側の引き出し線を並列接続すれば、容易に並列接続を実現することができ、結局、ステータコイルの直並列切り替えを容易に実現することができる。これにより、たとえば電源容量増大のニーズに応えられる３６Ｖバッテリシステムに適した発生電圧（４２Ｖ）に好適なセグメント導体接合型電機子の実現を容易化することができる。
【００２７】
好適な態様（請求項１５）によれば、前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体、５層導体、６層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、前記相巻線部は、略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が２層、３層の前記導体収容位置を個別に挿通する第１重ね巻セグメント導体からなる第１重ね巻部と、略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が４層、５層の前記導体収容位置を個別に挿通する第２重ね巻セグメント導体からなる第２重ね巻部と、２磁極ピッチ（略電気角２π）から前記第１、第２重ね巻セグメント導体の前記接合端ピッチの合計を差し引いた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が１層、６層の前記導体収容位置を個別に挿通する波巻セグメント導体からなる波巻部とを順次接続して略一周する第１周回コイルと、前記第１重ね巻部と前記第２重ね巻部と前記波巻部とを順次接続して前記第１周回コイルと同方向に略１周する第２周回コイルと、前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とからなり、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行することを特徴としている。
【００２８】
この態様によれば、各スロットに６個のスロット導体を収容することができるとともに、毎極毎相複数スロットを配置することができるので、磁極数を増加することなくステータコイルのターン数を増加することができる。また、各相巻線を、それぞれ一対の引き出し線をもつ２つの相巻線部により構成することができるので、これら２つの相巻線部の直列接続、並列接続の切り替えにより回転電機の諸元を大きく変えずに異なるバッテリ電圧に対応することができる。また、短節巻を採用したにもかかわらず、略Ｖ字状コイルエンド部の軸方向長さを短縮することができる。更に、接続側コイルエンド部も全節巻同様に簡単に構成することができるので、接続側コイルエンド部におけるセグメント導体接合に支障が生じない。つまり、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消してステータコイルの電気抵抗を低減することができるので発電出力を向上することができるとともに、短節巻きの実現により磁気騒音を抑制できる。なお、スロット内の導体収容位置は、径方向一列に少なくとも６個形成されるが、更にたとえば２個とか４個とか導体収容位置を増加させてもよい。この場合、１スロットの２つの導体収容位置を占有する公知のコイルや、１スロットの４つの導体収容位置を占有する公知のコイルを更に追設することができる。
【００２９】
好適な態様（請求項１６）によれば、同じスロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属し、同じスロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属することを特徴としている。すなわち、この態様によれば、第１の相巻線部の両端をなす一対の引き出し線と、第２の相巻線部の両端をなす一対の引き出し線とを、同じスロットの径方向に隣接する２つのスロット導体から引き出すことができるので、引き出し線の製造、整形、接合などの加工を容易とすることができる。
【００３０】
好適な態様（請求項１７）によれば、所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの所定の前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、前記各相巻線は、三相星形巻線を構成することを特徴としている。この態様によれば、三相星形巻線を構成する各相巻線の相端子側の引き出し線を同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出し、同じく、中性点側の引き出し線も同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出すことができるので、２つの相巻線部を並列接続してなる相巻線の三相星形接続を簡素な配線、接続により実現することが可能となる。
【００３１】
好適な態様（請求項１８）によれば、所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と前記２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、前記各相巻線は、三相デルタ巻線を構成することを特徴としている。この態様によれば、三相デルタ巻線を構成する各相巻線の一方の引き出し線を同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出し、同じく、他方の引き出し線も同一スロットの隣接する２つの導体収容位置から引き出すことができるので、２つの相巻線部を並列接続してなる相巻線の三相デルタ接続を簡素な配線、接続により実現することが可能となる。
【００３２】
好適な態様（請求項１９）によれば、前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで互い同相である前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の一方は、前記相巻線の一対の引き出し線の一方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の一方の先頭のスロット導体を構成し、前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の他方は、前記相巻線の一対の引き出し線の他方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の他方の最終のスロット導体を構成し、前記跨ぎセグメント導体の前記２つのスロット導体の先端部分は、周方向同じ向きに曲げられていることを特徴としている。この態様によれば、相巻線を構成する一対の相巻線部の直列接続を簡素な配線により実現することができ、高電圧仕様のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機を実現することができる。
【００３３】
好適な態様（請求項２０）によれば、第１の前記相巻線部の異形セグメント導体の２つの前記スロット導体は、第２の前記相巻線部の２つの前記スロット導体と同じ一対の前記スロットに収容され、前記２つの異形セグメント導体のスロット導体ピッチは、等しくされていることを特徴としている。この態様によれば、同相である２つの異形セグメント導体を、それぞれ大小２本組の簪状セグメント導体（松葉状セグメント導体）の周方向同時開き加工により整形して製造し、同時にスロットに挿入することができるので、作業が簡素となり、かつ、コイルエンドが軸方向に膨らむこともない。
【００３４】
好適な態様（請求項２１）によれば、前記相巻線の両端をなす一対の引き出し線は、前記異形セグメント導体が収容されているスロットの周方向外側から引き出され、各相巻線は星形接続又はデルタ接続されていることを特徴としている。この態様によれば、異形セグメント導体の延在領域の周方向外側にて引き出し線を引き出しているので、引き出し線の引き出しが容易となり、引出し位置に自由度を持たせることもできる。
【００３５】
好適な態様（請求項２２）によれば、前記スロットは径方向一列に６の倍数の導体収容位置を有していることを特徴としている。この態様によれば、各スロットの互いに隣接する６個の導体収容位置に収容されるスロット導体により、一組の相巻線のそれぞれ二つの相巻線部を構成することができるので、倍数変更によりターン数の変更が可能となる。
【００３６】
好適な態様（請求項２３）によれば、前記第１、第２の前記相巻線部の一端部をなす一対の引き出し線からなる第１の引き出し線対は、所定の一つの前記スロットの１、２層の導体収容位置に互いに隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、前記第１、第２の前記相巻線部の他端部をなす一対の引き出し線からなる第２の引き出し線対は、所定の他の一つの前記スロットの５、６層の導体収容位置に互いに隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、ｍを３以上の奇数の相数とする場合に各相の前記相巻線の一端部をなす各前記第１の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、各相の前記相巻線の他端部をなす各前記第２の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、各相の前記第１の引き出し線対からなる第１の引き出し線対の群が占有する第１の角度範囲と、各相の前記第２の引き出し線対からなる第２の引き出し線対の群が占有する第２の角度範囲とは、互いにオーバラップし、前記両角度範囲は、それぞれ電気角略２π（ｍ−１）／ｍに設定され、各前記第１の引き出し線対の引き出し位置は、各前記第２の引き出し線対の引き出し位置に対して周方向に１スロットピッチ以上ずれていることを特徴としている。
【００３７】
この態様によれば、各引き出し線対の引き出し位置の干渉を回避しつつ、相端子（引き出し線が接続される外部接続用の端子をいうものとする）および中性点に連なる引き出し線対の周方向への這い回しを短縮することができるとともに、各相端子の周方向への広がりを抑止して各相端子が固定される端子台の周方向占有角度範囲を減らすことができる。これにより、端子台の小型化とともに、端子台が固定されないハウジング（たとえばリヤフレーム）の端子台を設置しない部分を軸方向に凹ませてその軽量化、占有スペース縮小を図ることができる。また、引き出し線の周方向への這い回し距離の短縮により、その電気抵抗損失や発熱も減らすことができる。
【００３８】
好適な態様（請求項２４）によれば、前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の一方は、中性点にて接続され、前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の他方は、相端子に接続され、前記各相巻線は、星形結線されることを特徴としている。これにより、相巻線を構成する一対の相巻線部を並列接続して大電流通電に好適とした星形接続ステータコイルを、中性点接続用の引き出し線の這い回し距離を短縮しつつ実現することができる。また、相端子接続用の引き出し線対や中性点接続用の引き出し線対の整形、引出し、接続などの作業を簡素化することができる。更に、中性点接続用の引き出し線の短縮により、抵抗損失を低減することができる。
【００３９】
好適な態様（請求項２５）によれば、前記中性点は、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置から周方向に１スロットピッチ以上離れ、かつ、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置の周方向中間部に配置されることを特徴としている。この態様によれば、中性点を各相端子接続用の引き出し線対の引き出し位置から離れて配置しているので、両者の干渉を抑止し、かつ、中性点接合作業を容易とすることができる。
【００４０】
好適な態様（請求項２６）によれば、前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第１の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第１の中性点をなし、前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第２の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第２の中性点をなし、前記両中性点は、互いに周方向へ所定スロットピッチ離れていることを特徴としている。この態様によれば、多数の引き出し線を一点に集めることなく、中性点を構成することができるので、中性点形成のための配線集合、相互接合作業を簡素化することが可能となるとともに、両中性点を離れて配置しているため、一方の中性点の接合において他方の中性点が邪魔となることがなく、中性点形成作業を容易化することができる。
【００４１】
好適な態様（請求項２７）によれば、前記各第１の引き出し線対と前記各第２の引き出し線対との一方は、順次接続されるとともに相端子に接続されて、同一相の前記一対の相巻線部は並列接続され、前記各相巻線は、デルタ結線されることを特徴としている。これにより、相巻線を構成する一対の相巻線部を並列接続して大電流通電に好適としたデルタ接続ステータコイルを、相間接続用の引き出し線の這い回し距離を短縮しつつ実現することができる。また、相間接続用の引き出し線対の整形、引出し、接続などの作業を簡素化することができる。更に、相間接続用の引き出し線の短縮により、抵抗損失を低減することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した交流機を実施例を参照して以下に説明する。
【００４３】
〔第１実施例〕
（全体構成の説明）
図１において、交流機１は、ロータ２、ステータ３、ハウジング４、整流器５、出力端子６、回転軸７、ブラシ８、スリップリング９を有する周知の車両用交流発電機であり、ステータ３は、ステータコイル（電機子巻線）３１とステータコア３２からなる。ステータコア３２はハウジング４ａ、４ｂにより軸方向に挟持され、ステータコイル３１はステータコア３２の各スロットに巻装されている。ロータ２は、ハウジング４に回転自在に支持された回転軸７に固定されたランデルポール型ロータであり、ステータコア３２の径方向内側に配置されている。ステータコイル３１は三相電機子巻線であって、図２に示すセグメント導体セット３３０を図３に示すようにステータコア３２に設けた所定数のスロット３５０に絶縁紙（インシュレータ）３４０を介して軸方向一方側から挿通し、軸方向他方側にて、径方向に隣接する先端同士を順次接続してなる。このような構成のステータコイルは、もはや周知である。
【００４４】
（セグメント導体セット３３０の説明）
セグメント導体セット３３０を図２を参照して更に詳しく説明する。
【００４５】
セグメント導体セット３３０は、略Ｖ字状の頭部（本発明で言う略Ｖ字状コイルエンド部）と、この頭部の両端から直線的に伸びてスロットに収容されている一対のスロット導体部（本発明で言うスロット導体）と、両スロット導体部の先端からそれぞれ伸びる一対の接続側コイルエンド部とをそれぞれ有する一つの大セグメント導体３３１と一つの小セグメント導体３３２とからなる。
【００４６】
各頭部すなわち各略Ｖ字状コイルエンド部は、ステータコア３２の一端側に全体としてリング状に存在する第１のコイルエンド３１２（図１参照）を構成し、各接続側コイルエンド部は、ステータコア３２の他端側に全体としてリング状に存在する第２のコイルエンド３１１（図１参照）を構成している。
【００４７】
セグメント導体セット３３０は、大きい大セグメント導体３３１と、小さい小セグメント導体３３２とを有している。この大セグメント導体３３１とこの大セグメント導体３３１が囲む小セグメント導体３３２とをセグメント導体セット３３０と称するものとする。
【００４８】
大セグメント導体３３１において、３３１ａ、３３１ｂはスロット導体部、３３１ｃは頭部（略Ｖ字状コイルエンド部）、３３１ｆ、３３１ｇは接続側コイルエンド部である。接続側コイルエンド部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３１ａを１層のスロット導体部（本発明で言う１層導体）と称し、スロット導体部３３１ｂを４層のスロット導体部（本発明で言う４層導体）と称する。
【００４９】
小セグメント導体３３２において、３３２ａ、３３２ｂはスロット導体部、３３２ｃは頭部、３３２ｆ、３３２ｇは接続側コイルエンド部である。接続側コイルエンド部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３２ａを２層のスロット導体部（本発明で言う２層導体）と称し、スロット導体部３３２ｂを３層のスロット導体部（本発明で言う３層導体）と称する。
【００５０】
符号’は、図示しない大セグメント導体又は小セグメント導体の符号’がない部分と同じ部分を示す。したがって、図２では、互いに径方向に隣接する接合部３３１ｄと接合部３３２ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｄと接合部３３１ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｅと接合部３３１ｅ’とが溶接されている。
【００５１】
図２では、１層のスロット導体部３３１ａと２層のスロット導体部３３２ａが、ステータコア３２の所定のスロットに収容される場合、同一のセグメント導体セット３３０の４層のスロット導体部３３１ｂと３層のスロット導体部３３２ｂはこの所定のスロットから所定ピッチ離れたスロットに収容される。小セグメント導体３３２の頭部３３２ｃは大セグメント導体３３１の頭部３３１ｃに囲まれるようにして配置されている。
【００５２】
（スロット内のセグメント導体セット配置）
スロット３５０内のスロット導体部の配置状態を図３に示す。
【００５３】
スロット３５０には径方向へ４個の導体収容位置が設定され、各導体収容位置にはスロット導体部３３１ａ、３３２ａ、３３２ｂ’、３３１ｂ’が収容されている。つまり、１層のスロット導体部３３１ａは径方向内側から数えて第１層（最初）の導体収容位置に、２層のスロット導体部３３２ａは第２層（２番目の）の導体収容位置に、３層のスロット導体部３３２ｂ’は第３層（三番目の）の導体収容位置に、４層のスロット導体部３３１ｂ’は第４層（最後の）の導体収容位置に収容されている。図３において、スロット導体部３３１ｂ’、３３２ｂ’は、スロット導体部３３２ａ、３３１ａをもつ大セグメント導体３３１、小セグメント導体３３２とは異なる大セグメント導体３３１、小セグメント導体３３２に属している。
【００５４】
（三相電機子巻線の構成の説明）
セグメント導体の接合により構成されたこの実施例の三相星形巻線の展開図を図４、図５に分割して示す。
【００５５】
スロット３５０内の第１層の導体収容位置に収容される１層のスロット導体部（及びそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分）は一点鎖線で示され、同様に２層のスロット導体部は破線で示され、３層のスロット導体部は実線で示され、４層のスロット導体部は二点鎖線で示されている。
【００５６】
なお、この実施例では、図面の簡略化のために４極構成としたが、更に極数を増大してもよい。また、このセグメント導体セット３３０をスロット３５０内に径方向へ複数配置して大出力化を図ってもよい。
【００５７】
Ｕ相巻線だけの展開図を図６に示し、Ｕ相巻線の第１相巻線部１０の展開図を図７に示し、Ｕ相巻線の第２相巻線部１１の展開図を図８に示す。他相（Ｖ，Ｗ）の相巻線は周方向へシフトするのみで同じ構造であることは当然である。
【００５８】
Ｕ相巻線（図６参照）は、図７に示す第１相巻線部１０と、図８に示す第２相巻線部１１とにより構成されている。この実施例では、両者は図４に示すように並列接続されているがその詳細は後述する。
【００５９】
第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１は、波巻部３４と、重ね巻部３５とを交互に接合してそれぞれ構成されている。
【００６０】
波巻部３４は、波巻コイルの一部をなすセグメント導体としての大セグメント導体３３１により構成され、１層のスロット導体部（一点鎖線）と４層のスロット導体部（二点鎖線）とをもつ。波巻部３４とは、一対の接続側コイルエンド部がスロットから互いに周方向遠ざかる向きに飛び出すセグメント導体を意味している。波巻部３４は、磁極ピッチをＰスロットピッチ（本実施例ではＰ＝６）とした場合に２Ｐ−１のスロットピッチに等しい接合端ピッチＰＷを有している。接合端ピッチとは、一つのセグメント導体の両接続側コイルエンド部の接合端間のピッチを意味する。
【００６１】
重ね巻部３５は、重ね巻コイルの一部をなすセグメント導体としての小セグメント導体３３２により構成され、２層のスロット導体部（破線）と３層のスロット導体部（実線）とをもつ。重ね巻部３５とは、一対の接続側コイルエンド部がスロットから互いに近づく向きに飛び出すセグメント導体を意味している。重ね巻部３５は、１スロットピッチに等しい接合端ピッチＰＯを有している。したがって、交互に接合した一対の波巻部３４と重ね巻部３５との合計接合端ピッチは２磁極ピッチとなる。
【００６２】
これにより、波巻部３４の一対のスロット導体部のピッチであるスロット導体ピッチ（後ピッチ）ＰＷＬ、及び、重ね巻部３５の一対のスロット導体部のピッチであるスロット導体ピッチ（後ピッチ）ＰＯＬはそれぞれＰ−１（この実施例では５）スロットピッチとなり、接続側コイルエンド部の配線長さを長くせずに短節巻きを実現することができる。
【００６３】
第１相巻線部１０は、図７に示すように、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互に接続して略一周する第１周回コイル１００と、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互に接続して第１周回コイル１００と同方向に進行する第２周回コイル１０１と、第１周回コイル１００の最終端と第２周回コイル１０１の先頭端とを直列接続するＵ字状の異形セグメント導体３６ａとを有している。異形セグメント導体３６ａの後ピッチは波巻部３４および重ね巻部３５のそれより１スロット短ピッチとされている。
【００６４】
第２相巻線部周１１は、図８に示すように、第１相巻線部１０と電気磁気的に等価で形状としては対称形となっており、逆方向に進行している。３６ｂは、第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａに相当する第２相巻線部１１の異形セグメント導体である。なお、異形セグメント導体３６（３６ａ、３６ｂ）の後ピッチは波巻部３４および重ね巻部３５のそれよりも１スロット短ピッチとする代わりに１スロット長ピッチとしてもよい。
【００６５】
これら第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とを並列接続して各相巻線を構成した３相星形接続のステータコイル３１の一部展開図である図４において、３３Ｕは相巻線部１０、１１の一対のＵ相端子用引き出し線、３３Ｖは相巻線部１０、１１の一対のＶ相端子用引き出し線、３３Ｗは相巻線部１０、１１の一対のＷ相端子用引き出し線であり、これら一対の引き出し線は、各相の第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１の先頭のスロット導体部をなす同一スロットの第１層と第２層のスロット導体部に個別に連なっている。引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは略４スロットピッチ順次離れている。
【００６６】
３３Ｕ’は相巻線部１０、１１の一対のＵ相中性点接続用引き出し線、３３Ｖ’は相巻線部１０、１１の一対のＶ相中性点接続用引き出し線、３３Ｗ’は相巻線部１０、１１の一対のＷ相中性点接続用引き出し線であり、これら一対の引き出し線は、各相の第１相巻線部１０及び第２相巻線部１１の最終のスロット導体部をなす同一スロットの第３層と第４層のスロット導体部に個別に連なっている。引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は略４スロットピッチ順次離れている。引き出し線３３Ｖ’、３３Ｗ’は引き出し線３３Ｕ’の引き出し位置（中性点３３Ｎ）へ向けて周方向へ互いに重なることなく周方向へ這い回されて、中性点３３Ｎにて接続されている。これにより、相巻線がそれぞれ第１相巻線部１０と第２相巻線部１１との並列接続回路からなる三相星形電機子巻線を構成することができる。
【００６７】
この実施例のセグメント導体接合型電機子巻線によれば、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の引出し及び整形等が容易となり、製作工程を簡素化することができる。
【００６８】
なお、上記とは逆に、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗをそれぞれ同じスロットの第３層と第４層の導体収容位置に収容された３層、４層のスロット導体部に連ならせ、各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’を同じスロットの第１層と第２層の導体収容位置に収容された１層、２層のスロット導体部に連ならせてもよい。
【００６９】
また、第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａと第２相巻線部１１の異形セグメント導体３６ｂとは、後ピッチが等しく、かつ、同じスロットに収容されているので、これら二つの異形セグメント導体３６ａ、３６ｂを一つのセグメント導体セット３３０の大回りセグメント導体と小回りセグメント導体とで構成して異形セグメント導体セット３６とし、同時に展開処理してコイル整形した後、一緒にスロットに挿入できるので、製作工程を簡素化することができる。
【００７０】
また、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の各周方向隙間に異形セグメント導体セット３６の頭部３６ｃを設けているので、これら異形セグメント導体セット３６が各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’と干渉することなく、かつ、各各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’を所望の範囲に集約して配置することができる。
【００７１】
（第１実施例の作用効果）
以上説明したｍ（この実施例では三相）ステータコイル３１によれば、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは、スロット間隔が２π／ｍであり、２π（ｍ−１）／ｍの角度範囲に配置されるｍ個のスロットから引き出され、同じく、引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’も、スロット間隔が２π／ｍであり、２π（ｍ−１）／ｍの角度範囲に配置されるｍ個のスロットから引き出されるので、図４に示すように、第１コイルエンド３１２から外へ飛び出している各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が周方向に規則性を保ちつつ所定範囲に集約して配置することができる。更に、周方向中央の各引き出し線３３Ｕ’の引き出し位置（第１コイルエンド３１２からの引き出し位置をいう）を中性点に設定したので、中性点接続用引き出し線３３Ｖ’、３３Ｗ’の周方向這い回距離、形状を対称とすることができ、製造を簡素化することができる。
【００７２】
また、従来に比較して、周方向へ這い回す引き出し線の長さを短縮しつつ各相巻線を一対の相巻線部の並列接続により構成したセグメント導体接合型電機子巻線を実現することができるので、配線抵抗を低減することができる。
【００７３】
また、波巻部３４及び重ね巻部３５の後ピッチを磁極ピッチより１スロットピッチ小さくしているので、その分だけコイルエンドを短縮することができ、巻線抵抗及び漏れインダクタンスの低減、その結果としての発熱低減と出力向上とを実現することができる。
【００７４】
また、波巻部３４と重ね巻部３５とを交互接続した巻線構成としたので、第２コイルエンド３１１を全節巻相当にできる。これにより、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消し、電機子巻線の電気抵抗を低減できるので、発電出力を向上しつつ大電流モータとして効率よく作動できる。
【００７５】
〔第２実施例〕
第２実施例を図９に示す巻線展開図を参照して説明する。この実施例は、図４、図５に示す第１実施例の星形結線をデルタ結線に変更した態様である。
【００７６】
スロット導体部の配置、及び、第１コイルエンド３１２からの各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の引き出し位置自体は、第１実施例と同じであり、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗは、それぞれ同一スロットの１層、２層のスロット導体部に個別に連なり、各各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’も、それぞれ同一スロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なっている。
【００７７】
各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、相間接続され、これにより、各相巻線が第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とが並列接続されてなる三相電機子巻線３１（図１参照）が構成されている。
【００７８】
これにより、大電流モータとして有用な３相デルタ結線された並列回路構造のセグメント導体接合型電機子を各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置、接続を簡素化しつつ実現することができる。
【００７９】
なお、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが同じスロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なり、各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が同じスロットの１層、第２層のスロット導体部に連なるようにしてもよいことはもちろんである。更に、この実施例においても、先に説明した第１実施例と同様の効果を奏することができることは明白である。
【００８０】
〔第３実施例〕
第３実施例を図１０〜図１３を参照して以下に説明する。
【００８１】
図１０〜図１３は、１６極の交流機（車載用交流発電電動機）を示す。ただし、スロット数の増加に伴うセグメント導体セット３３０の増加を除いて、ステータコイル３１及び各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置、接続自体は実施例１と同じである。ただし、図１０〜図１３における符号は他の実施例の符号と関係がないものとする。
【００８２】
交流機１は、フロントフレーム１１０、リアフレーム１２０を備え、ベアリング２８、２９を介して回転子２を回転自在に支承している。フロントフレーム１１０とリアフレーム１２０とにより固定子鉄心３２を挟持し、スルーボルト４１の締結力により固定子鉄心３２の回動を防止している。
【００８３】
端子台１３がボルト４３によりリアフレーム１２０の周壁に締結され、端子台１３は、入出力用の各引き出し線と図示しない三相インバータ装置の３つの交流端子とを個別に接続するための三相端子ボルト１３ａを有している。リアフレーム１２０の全周のうち端子台１３が固定されていない部分の軸長は、端子台１３が固定されている部分（一点鎖線で示す）の軸長よりもΔＬだけ短縮されている。４２はリアフレーム１２０のうち、端子台１３が固定されている部分（一点鎖線で示す）の端面である。また、これにより、スルーボルト４１の軸長も短縮されている。つまり、この実施例によれば、実施例１と同じく各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの占有角度が小さいという理由により、リアフレーム１２０の軸長を短縮することができる。
【００８４】
回転子２のシャフト２１は、フロントフレーム１１０の前方に突出し、前端部にプーリ２２が固定されている。プーリ２２は図示しないベルトを介してエンジンのドライブプーリと動力伝達を行う。また、シャフト２１は、リアフレーム１２０の後方に突出し、後端部にはブラシ装置１４が配設されている。ブラシ装置１４はシャフト２１のリア側に設けた一対のスリップリング２３と摺動接触する一対のブラシ１５を有している。シャフト２１はランデル型のロータコア２４の軸孔に圧入されている。
【００８５】
磁極鉄心２４は、フロント側ポールコア２４ａとリア側ポールコア２４ｂとからなり、外周部に８極対の磁極部２４ｃを有している。両ポールコア２４ａ、２４ｂによりロータコア２４を励磁する界磁コイル２５が挟持されている。界磁コイル２５の両端は一対のスリップリング２３に個別に接続され、ブラシ装置１４を通じて通電されている。
【００８６】
ロータコア２４の両端にはフロントファン２６とリアファン２７とが溶接により固着されている。両ファン２６、２７はロータコア２４と一体に回転することにより、両フレーム１１０、１２０に設けた複数の吸入孔１６、１７から冷却風を吸入し、両フレーム１１０、１２０に設けた複数の吐出孔１８、１９（１９は図示しない）から冷却風を排出する。
【００８７】
図１１はこの発電電動機の背面側面図であり、リアフレーム１２０に固定した端子台１３の取り付け角度範囲外θにある端面４５０は第１コイルエンド３１２の軸方向後端に合わせて軸長短縮され、４本のスルーボルト４１の軸長も短縮されている。
【００８８】
図１２は、上記したステータコア３２及びステータコイル３１を主要構成要素とする１６極の電機子３の軸方向断面図、図１３はその径方向背面側面図である。電機子３は電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心３２とこの固定子鉄心３２のスロットに絶縁紙（インシュレータ）を介して装備された三相のステータコイル３１とを有している。
【００８９】
入出力線としての各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗからなる入出力線群３３がステータコイル３１の第１コイルエンド３１２から軸方向リア側に引出されており、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの先端に固定された圧着端子３３００を端子台１３の接続金具１３ｂに締結することにより、ステータコイル３１が不図示のインバータに電気的に接続される。
【００９０】
中性点３３Ｎ と、この中性点３３Ｎに達するべく周方向に延設される中性点接続線用の引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が、入出力線群３３の径方向内側、かつ、第１コイルエンド３１２の軸方向後方に近接して延設され、後述するように２カ所で接続されている。
【００９１】
ステータコイル３１の第２コイルエンド３１１は、各セグメント導体の溶接済みの接合端ペア間の短絡防止のため、エポキシ系樹脂により被覆されている。
【００９２】
各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’近傍を拡大図示したステータコイル３１の部分巻線展開図を図１４に、その第１相巻線部１０の部分巻線展開図を図１５に、その第２相巻線部１１の部分巻線展開図を図１６に示す。中性点接続線用の各引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が２系統に分割されている点、及び、スロット数が増加されている点を除いて、図１４は図４と、図１５は図７と、図１６は図８と等しい。
【００９３】
この実施例によれば、第１実施例と同じく、電機子巻線の１相当り２本の入出力線用の引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが互いに同じスロットの３層、４層のスロット導体部に個別に連なり、中性点３３Ｎに連なる１相当り２本の中性点接続線用の引き出し線３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’が互いに同じスロットの１層、２層のスロット導体部に個別に連なり、中性点３３Ｎにて三相星形結線されている。これにより、各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の配置及び接続を簡素化し、短縮し、実施例１と同じ効果を奏することができる。
【００９４】
なお、本実施例では中性点３３Ｎを２個設けたので、各中性点３３Ｎにおける接合導体数を３本に制限することができ、溶接が簡単となっている。 また、図１４に示すように、第１周回コイル１００（たとえば図１５参照）と第２周回コイル１０１（たとえば図１５参照）とを接続する異形セグメント導体セット３６を構成する異形セグメント導体３６ａ、３６ｂの後ピッチを等しくし、かつ、異形セグメント導体３６ａ、３６ｂのスロット導体部が同じスロットに収容される構造を採用しているので、実施例１と同様に、製作工程短縮を実現することがきる。その他の効果も実施例１と同じである。
【００９５】
（比較例）
図１７〜図１９に比較例を示す。
【００９６】
図１７は、二つの相巻線部の並列接続により相巻線を構成する三相星形結線のステータコイルの巻き線展開図、図１８は図１７のステータコイルをもつ電機子の軸方向断面図、図１９はその径方向背面側面図である。 図１２〜図１４を図１７〜図１９と比較することにより、実施例１、３は短節巻の採用により、図１７〜図１９に示す全節巻に比べて各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’の形状、配置を小型、簡素とすることができることがわかる。
【００９７】
図２０は、本出願人の出願になる前述の特開２００１−１６９４９０の巻線展開図であり、本発明の各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、これと比較しても格段に小型、簡素となっていることが明白である。
【００９８】
（変形態様）
第１実施例において、スロットに径方向に２セグメント導体セット３３を追加して合計３セットのセグメント導体セット３３０を順次挿入し、径方向最内側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｘを作成し、同様に径方向最外側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｙを作成し、同様に径方向中間のセグメント導体セット３３０を第３実施例で説明した両相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｚを作成し、これら相巻線部Ｘ、Ｙ、Ｚを直列接続して、３倍ターンのステータコイルを作成することもできる。
【００９９】
〔第４実施例〕
第４実施例を図２１〜図２４に示す巻線展開図を参照して説明する。図２１はＵ相巻線展開図、図２２は図２１に示すＵ相巻線の第１相巻線部１０の巻線展開図、図２３は図２１に示すＵ相巻線の第２相巻線部１１の巻線展開図、図２４は跨ぎセグメント導体３７を示す展開図である。他相の相巻線を周方向へシフトするのみで同じ構造であることは当然である。
【０１００】
この実施例のセグメント導体接合型電機子巻線は、第１実施例における２つの相巻線部１０、１１の並列回路により相巻線を構成する代わりに、２つの相巻線部１０、１１の直列回路により相巻線を構成した点を除いて、実施例１のセグメント導体接合型電機子巻線と同じである。したがって、上記並列接続から直列接続への変更部分を除いて、図２１は図６に、図２２は図７に、図２３は図８にそれぞれ形状、配置が等しく、したがって、その作用効果も実施例１に等しい。
【０１０１】
第１実施例と同じく、スロット３５０内の第１層（径方向最内側）の導体収容位置に収容される１層のスロット導体部（及びそれに連なる頭部（略Ｖ字状コイルエンド部）及び接続側コイルエンド部の各半分）は一点鎖線で示され、同様に２層のスロット導体部は破線で示され、３層のスロット導体部は実線で示され、４層のスロット導体部は二点鎖線で示されている。
【０１０２】
なお、この実施例では、図面の簡略化のために４極構成としたが、更に極数を増大してもよい。また、このセグメント導体セット３３０をスロット３５０内に径方向へ複数配置して高電圧化を図ってもよい。
【０１０３】
この実施例の特徴部分である２つの相巻線部１０、１１の直列接続の具体的構成を以下に説明する。図２１において、３６は既述した異形セグメント導体ペアであり、図２２に示す第１相巻線部１０の異形セグメント導体３６ａと、図２３に示す第２相巻線部１１の異形セグメント導体３６ｂとから構成されている。
【０１０４】
２つの相巻線部１０、１１の直列接続は、図７に示す引き出し線３３Ｕ’に連なる第１相巻線部１０の最終のスロット導体部（４層）から引き出される引き出し線３３Ｕ’と、図８に示す引き出し線３３Ｕに連なる第２相巻線部１１の先頭のスロット導体部（２層）から引き出される引き出し線３３Ｕとを繋ぐことにより、実現される。なお、ここでいう相巻線部１０、１１の先頭スロット導体部とは、外部入出力線に連なる各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ側から数えて最初のスロット導体部を言い、最終のスロット導体部とは、最後のスロット導体部を言う。
【０１０５】
具体的には、図２４に示すＵ字状の跨ぎセグメント導体３７の２つのスロット導体部２０００、２００１を、第２番スロットの第４層の導体収容位置と、第２０番スロットの第２層の導体収容位置に挿通すればよい。ただし、周方向右側に周回する第１相巻線部１０に対して、第２相巻線部１１は周方向左側へ周回するので、この跨ぎセグメント導体３７の接続側コイルエンド部３００１は、通常の波巻部３４とは異なり、周方向左側に曲げられている。
【０１０６】
跨ぎセグメント導体３７について、図２４を参照して更に詳しく説明する。
【０１０７】
跨ぎセグメント導体３７は、一対のスロット導体部２０００、２００１と、スロット導体部２０００に連なる第１接続側コイルエンド部３０００及び半頭部４０００と、スロット導体部２００１に連なる第２接続側コイルエンド部３００１及び半頭部４００１とからなる。スロット導体部２０００、第１接続側コイルエンド部３０００及び半頭部４０００は径方向４層位置の高さをもち、スロット導体部２００１、第２接続側コイルエンド部３００１及び半頭部４００１は径方向２層位置の高さをもつ。
【０１０８】
各セグメント導体の接続側コイルエンド部を各層ごとに周方向相対回動させて捻る場合に、２層、４層は同一方向（ここでは周方向左側）に捻られるために問題なく、第１接続側コイルエンド部３０００と第２接続側コイルエンド部３００１とを周方向左側へ（同じ向きに）捻ることができる。各セグメント導体の接続側コイルエンド部の捻りについては、本出願人の出願あるいは取得した種々の公報を参照されたい。もちろん、この跨ぎセグメント導体３７を頭部先端で分割して２つのＩ字状のセグメント導体とし、後でこの頭部先端位置で接合して跨ぎセグメント導体３７としてもよい。
【０１０９】
このようにすれば、第１相巻線部１０と第２相巻線部１１とを直列接続することができるので、第１実施例のセグメント導体接合型電機子巻線に比較して２倍の電圧を印加すること、又は、２倍の電圧を発生することができる。
【０１１０】
（変形態様）
第１実施例において、スロットに径方向に２セグメント導体セット３３を追加して合計３セットのセグメント導体セット３３０を順次挿入し、径方向最内側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した２つの相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｘを作成し、同様に径方向最外側のセグメント導体セット３３０を第１実施例で説明した相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｙを作成し、同様に径方向中間のセグメント導体セット３３０を第３実施例で説明した両相巻線部１０、１１の並列接続を行って相巻線部Ｚを作成し、これら相巻線部Ｘ、Ｙ、Ｚを直列接続して、３倍ターンのステータコイルを作成することもできる。
【０１１１】
また、これら３層のセグメント導体セット３３０の合計６つの相巻線部を第３実施例の直列接続方法を用いて直列接続して、６倍ターンをもつステータコイルを作成することもできる。
【０１１２】
〔第５実施例〕
第５実施例を以下に説明する。
（全体構成）
この実施例の車両用回転電機の軸方向断面図を図２５に示す。
【０１１３】
図２５において、１は固定子（ステータ）、２は固定子鉄心、３はステータコイル、４は回転子（ロータ）、５はハウジング、６は回転軸、７は整流器、８はブラシ、９はスリップリングである。
【０１１４】
固定子（電機子）１は、ハウジング５の周壁内周面に固定され、正確には２つ割されたハウジング５により軸方向に挟持されている。ロータ４が嵌着される回転軸６は一対の軸受けによりハウジング５の両端壁に回転自在に支承されて、図示しないエンジンに図示しないベルトによりプーリー結合されている。
【０１１５】
回転子４は、回転軸６に嵌着、固定された所定数の爪状磁極部をもつランデル型のポールコア１０に界磁コイル１１を設けて構成され、界磁コイル１１はスリップリング９を通じてブラシ８から給電されている。
【０１１６】
固定子１は、周知のスロットおよび歯部を有する固定子鉄心（ステータコア）２と、後述する多数のセグメント導体を順次接合して構成される固定子巻線（三相星形接続されたステータコイル）３を有している。それぞれ略Ｕ字状に形成された各セグメント導体は、スロットに収容される一対のスロット導体３３と、略Ｖ字状に形成されこれら一対のスロット導体３３から固定子鉄心２の一端側に延在する略Ｖ字状コイルエンド部３１１と、これら一対のスロット導体３３から固定子鉄心２の他端側に延在する一対の接続側コイルエンド部３１２からなる。７０は、固定子鉄心２とセグメント導体との間を電気絶縁するインシュレータ７とにより構成されている。
【０１１７】
図２６は固定子１の径方向部分断面図を示す。Ｔはステータコア２の歯部、Ｓはステータコアのスロットである。固定子鉄心２の内周面には、毎極毎相２個（ｑ＝２）のスロットＳを有し、合計ｐ・ｋ・ｍ（ｐは磁極数、ｍは相数）個のスロットＳが周方向等間隔に配置されている。各スロットＳは、互いに径方向に隣接する１〜６層の導体収容位置に区分され、各導体収容位置はそれぞれ一本のスロット導体３３を収容している。
【０１１８】
図２７は固定子１の軸方向模式部分断面図を示す。
【０１１９】
ステータコイル３は、Ｕ字状の導体片（セグメント導体という）３００、３０１、３０２を各スロットＳへ図２７において軸方向右側から左側へ挿通し、各セグメント導体３００〜３０２の先端部を径方向に隣接する一対づつ溶接することにより、各セグメント導体３００〜３０２を接続してなる３個の相巻線（Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相相巻線）を星形接続して構成されている。
【０１２０】
各セグメント導体３００〜３０２は、略Ｖ字状コイルエンド部３１１と、この略Ｖ字状コイルエンド部３１１の両端からそれぞれ延在してスロットＳに収容されている一対のスロット導体３３と、スロット導体３３から延在する一対の接続側コイルエンド部３１２とからなり、接続側コイルエンド部３１２は、固定子鉄心２の前端部から突出している。接続側コイルエンド部３１２の先端部は、径方向に隣接する接続側コイルエンド部３１２の先端部と溶接されて接合端部３４を構成している。
【０１２１】
したがって、一つのスロットＳは、図２６、図２７に示すように６本のスロット導体３３を径方向一列に収容している。スロット導体３３は、図２６に示すように、スロットＳの１層の導体収容位置に収容されるスロット導体（１層導体）３３１、スロットＳの２層の導体収容位置に収容されるスロット導体（２層導体）３３２、スロットＳの３層の導体収容位置に収容されるスロット導体（３層導体）３３３、スロットＳの４層の導体収容位置に収容されるスロット導体（４層導体）３３４、スロットＳの５層の導体収容位置に収容されるスロット導体（５層導体）３３５、スロットＳの６層の導体収容位置に収容されるスロット導体（６層導体）３３６からなる。セグメント導体３００〜３０２の一対のスロット導体３３は、互いに所定スロットピッチ離れた一対のスロットＳの異なる導体収容位置に個別に収容されている。
【０１２２】
セグメント導体３００は、図２７に示すように一対のスロット導体が径方向内側から数えて１層と６層の導体収容位置に収容される波巻セグメント導体（大セグメント導体）であり、セグメント導体３０１は、図２５に示すように一対のスロット導体が２層と３層の導体収容位置に収容される重ね巻セグメント導体（小セグメント導体）であり、セグメント導体３０２は、図２５に示すように一対のスロット導体が４層と５層の導体収容位置に収容される重ね巻セグメント導体（小セグメント導体）である。図２５に示すように、波巻セグメント導体３００は、各セグメント導体３０１、３０２を囲むように配置されている。その他に後述する異形セグメント導体も配置されている。
【０１２３】
なお、この明細書でいう波巻セグメント導体とは、一対の接続側コイルエンド部が互いに離れる方向へスロットから飛び出すセグメント導体を意味し、重ね巻セグメント導体とは、一対の接続側コイルエンド部が互いに近づく方向へスロットから飛び出すセグメント導体を意味する。
【０１２４】
以下、この実施例の特徴をなすステータコイル３の構造、配置を説明する。ただし、三相星形巻線を構成する３つの相巻線の構造、配置は周方向へずれているだけで本質的に同じであるので、以下、Ｕ相コイル（Ｕ相の相巻線）だけを説明する。
【０１２５】
Ｕ相コイル３Ｕの回路図を図２８に示す。
【０１２６】
Ｕ相コイル３Ｕは、第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２とを並列接続して構成されている。第１の相巻線部３Ｕ１は、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを異形セグメント導体５０００を介して直列接続して構成されている。第２の相巻線部３Ｕ２は、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを異形セグメント導体５００１を介して直列接続して構成されている。なお、図２８において、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを入れ替えたり、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを入れ替えたりしてもよいことは当然である。
【０１２７】
Ｕ相コイル３Ｕの巻線展開図を図２９に、第１の相巻線部３Ｕ１の巻線展開図を図３０に、第２の相巻線部３Ｕ２の巻線展開図を図３１に示す。
【０１２８】
図２９〜図３１において、一点鎖線は、径方向内側から数えて第１層目に位置する１層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。一点鎖線の左側に隣接する破線は、径方向内側から数えて第２層目に位置する２層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。上記破線の左側に隣接する実線は、径方向内側から数えて第３層目に位置する３層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。上記実線の左側に隣接する二点鎖線は、径方向内側から数えて第４層目に位置する４層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。二点鎖線の左側に隣接する破線は、径方向内側から数えて第５層目に位置する５層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。各スロット内にて図中最も左側に図示される実線は、径方向内側から数えて第６層目に位置する６層の導体収容位置に収容されるスロット導体及びそれに連なる略Ｖ字状コイルエンド部３１１の半分と接続側コイルエンド部３１２の半分を示す。以下この表記に従って説明する。なお、以下、図面の簡単化のために４極としたが、極数の設定は自由である。
【０１２９】
第１の相巻線部３Ｕ１を図３０を参照して更に詳しく説明する。前述したように、第１の相巻線部３Ｕ１は、第１周回コイル３０００と第２周回コイル４０００とを異形セグメント導体５０００を介して直列接続して構成されている。
【０１３０】
第１周回コイル３０００は、１、６層のスロット導体を有する波巻セグメント導体３００と、２、３層のスロット導体を有する第１の重ね巻セグメント導体３０１と、４、５層のスロット導体を有する第２の重ね巻セグメント導体３０２とを順次接続してなる。これにより、各層のスロット導体３３１〜３３６は、１層、２層、３層、４層、５層、６層、１層の順に接続される。
【０１３１】
磁極ピッチをＰスロット（本実施例ではＰ＝６）すなわち毎極毎相２とすると、波巻セグメント導体３００の接合端ピッチＰ０は２Ｐー１であり、第１の重ね巻セグメント導体３０１の接合端ピッチＰ１は１／２スロットピッチ、第２の重ね巻セグメント導体３０２の接合端ピッチＰ２も１／２スロットピッチとされている。したがって、波巻セグメント導体３００と両重ね巻セグメント導体３０１、３０２との合成接合端ピッチは、２磁極ピッチ（２Ｐ）に等しい。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット内導体ピッチ（第１スロットピッチ）はともにＰー１スロットピッチとされている。したがって、略Ｖ字状コイルエンド部３１１及び接続側コイルエンド部３１２を短節ピッチとすることがき、それらの周方向長を短縮することができる。
【０１３２】
第１の相巻線部３Ｕ１の第１周回コイル３０００は、Ｕ相端子３３Ｕから波巻セグメント導体３００の半分（１層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（２、３層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（４、５層）、波巻セグメント導体３００（６、１層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（２、３層）の順に略一周し、最後に第３の重ね巻セグメント導体（４、５層）となった後、異形セグメント導体５０００（６、１層）を介して、第２周回コイル４０００に連なっている。
【０１３３】
異形セグメント導体５０００（６、１層）は、通常の波巻セグメント導体３００（６、１層）と同じく波巻セグメント導体であるが、通常の波巻セグメント導体３００よりも一対のスロット導体のピッチ（後ピッチ）が１スロットピッチ（もっと短くても良い）短く設定されている。異形セグメント導体５０００の一対のスロット導体の一方は、第１周回コイル３０００の最後のスロット導体を構成し、他方は第２周回コイル４０００の先頭のスロット導体を構成している。
【０１３４】
第２周回コイル４０００は、第１周回コイル３０００に対して、本質的に１スロットピッチだけ左にシフトしている点が異なるが、進行方向及び形状、構造は同じである。ただし、第２周回コイル４０００の先頭スロット導体をなす異形セグメント導体５０００のスロット導体は１層とされ、以下、第２周回コイル４０００は、第１重ね巻セグメント導体３０１の２層、３層、第２重ね巻セグメント導体３０２の４層、５層と連なっている。第２周回コイル４０００は、最後に、波巻セグメント導体３００の一半（６層）を介して、中性点に連なる。
【０１３５】
第２の相巻線部３Ｕ２を図３１を参照して更に詳しく説明する。前述したように、第２の相巻線部３Ｕ２は、第１周回コイル３００１と第２周回コイル４００１とを異形セグメント導体５００１を介して直列接続してなる。
【０１３６】
第１周回コイル３００１は、１、６層のスロット導体とを有する波巻セグメント導体３００と、２、３層のスロット導体を有する第１の重ね巻セグメント導体３０１と、４、５層のスロット導体を有する第２の重ね巻セグメント導体３０２とを順次接続してなる。これにより、各層のスロット導体３３１〜３３６は、２層、１層、６層、５層、４層、３層、２層の順に接続される。
【０１３７】
磁極ピッチをＰスロット（本実施例ではＰ＝６）、毎極毎相２スロットとすると、波巻セグメント導体３００の接合端ピッチＰ０は２Ｐー１であり、第１の重ね巻セグメント導体３０１の接合端ピッチＰ１は１／２スロットピッチ、第２の重ね巻セグメント導体３０２の接合端ピッチＰ２も１／２スロットピッチとされている。したがって、波巻セグメント導体３００と両重ね巻セグメント導体３０１、３０２との合成接合端ピッチは、２磁極ピッチ（２Ｐ）に等しい。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット内導体ピッチ（第１スロットピッチ）はともにＰー１スロットピッチとされている。したがって、略Ｖ字状コイルエンド部及び接続側コイルエンド部を短節ピッチとすることがき、それらの周方向長を短縮することができる。
【０１３８】
第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１は、Ｕ相端子３３Ｕから第１重ね巻セグメント導体３０１の半分（２層）、波巻セグメント導体３００（１、６層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（５、４層）、第１の重ね巻セグメント導体３０１（３、２層）、第２の重ね巻セグメント導体３０２（３、２層）の順に略一周し、最後に波巻セグメント導体３００（１、６層）となった後、異形セグメント導体５００１（３、４層）を介して、第２周回コイル４００１に連なっている。
【０１３９】
異形セグメント導体５００１（３、４層）は、通常の重ね巻セグメント導体３０１、３０２と同じく波巻セグメント導体であるが、通常の重ね巻セグメント導体３０１、３０２よりも一対のスロット導体のピッチ（後ピッチ）が１スロットピッチ（もっと短くても良い）短く設定されている。異形セグメント導体５００１の一対のスロット導体の一方は、第１周回コイル３００１の最後のスロット導体を構成し、他方は第２周回コイル４００１の先頭のスロット導体を構成している。
【０１４０】
第２周回コイル４００１は、第１周回コイル３００１に対して、本質的に１スロットピッチだけ左にシフトしている点が異なるが、進行方向及び形状、構造は同じである。ただし、第２周回コイル４００１の先頭スロット導体をなす異形セグメント導体５００１のスロット導体は４層とされ、以下、第２周回コイル４００１は、第１重ね巻セグメント導体３０１の３層、２層、波巻セグメント導体３００の１層、６層と連なっている。第２周回コイル４００１は、第２の重ね巻セグメント導体３０２の一半（５層）を介して、中性点に連なる。
【０１４１】
第１の相巻線部３Ｕ１、第２の相巻線部３Ｕ２の各スロット導体が各スロットの導体収容位置（１層〜６層）に収容されている状態を図３２に示す。
【０１４２】
スロット番号２、２０、１４のスロットの各導体収容位置はＵ相コイル３Ｕのスロット導体をそれぞれ収容しているが、その左側のスロット番号２１、１５のスロットの３、５、６層の導体収容位置を空きとなっており、これらの空きの導体収容位置は、容易に理解されるように、Ｗ相コイルのスロット導体を収容している。同様に、スロット番号１、１９、１３のスロットの１、２、４層の導体収容位置は空きとなっており、これらの空きの導体収容位置は、容易に理解されるように、Ｖ相コイルのスロット導体を収容している。
【０１４３】
なお、本実施例では、異形セグメント導体５０００、５００１の後ピッチ（スロット導体ピッチ）を波巻セグメント導体３００、第１、第２の重ね巻セグメント導体３０１、３０２の後ピッチより１スロット短ピッチとしたが、１スロット長ピッチとしてもよい。
【０１４４】
Ｕ相巻線（Ｕ相コイル３Ｕ）、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線を配置した三相星形接続ステータコイルの巻線展開図を図３３に示す。
【０１４５】
３３ＵはＵ相端子に連なるＵ相コイル３Ｕの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）、３３ＶはＶ相端子に連なるＶ相コイルの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）、３３ＷはＷ相端子に連なるＷ相コイルの引き出し線（本発明で言う相端子接続用の引き出し線）であり、それぞれ一対ずつ配置され、同一相の一対の相端子接続用の引き出し線は、同じスロットの隣接する２つの導体収容位置に個別に収容されている一対のスロット導体に個別に連なっている。
【０１４６】
３３Ｎは中性点、３３Ｎ’は中性点接続用の引き出し線、３６Ｃは前述した異形セグメント導体５０００、５００１の総称である。中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’も相毎にそれぞれ一対形成されており、同一相の一対の中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’は、同じスロットの隣接する２つの導体収容位置に個別に収容されている一対のスロット導体に個別に連なっている。
【０１４７】
つまり、図３３に示すように、各相巻線を構成する第１の相巻線部（たとえば３Ｕ１）及び第２の相巻線部（たとえば３Ｕ２）のそれぞれ一端部をなす一対の相端子接続用の引き出し線（端子接続用の引き出し線ともいう）は同じのスロットの互いに隣接する二つの導体収容位置（１層、２層）から引き出され、同様に、各相巻線を構成する第１の相巻線部及び第２の相巻線部の他端部をなす一対の中性点接続用の引き出し線は同一のスロットの互いに隣接する二つの導体収容位置（６層、５層）から引き出されるので、これらの引き出し線の引き回しや、これらの引き出し線を端子や中性点に接続するのが非常に容易となり、引出し及び整形等の製作が容易になり工程を短縮することができる。なお、中性点と端子とを逆の配置としてもよいことは当然である。
【０１４８】
また、この実施例によれば、異形セグメント導体５０００、５００１のスロット導体ピッチ（後ピッチ）は等しく、同一スロットに配置することができるので、異形セグメント導体５０００を大セグメント導体、異形セグメント導体５００１をそれに囲まれる小セグメント導体とし、同時に開き加工（松葉状セグメント導体の一対のスロット導体を周方向に曲げる加工）を同一工程で行い、一緒にスロットに挿入できるので、製作工程を短縮することができる。
【０１４９】
また、この実施例によれば、異形セグメント導体５０００、５００１の一対のスロット導体が挿入されるスロットの外側に位置するスロットから、スロット導体（第２周回コイルの最終スロット導体）に連なる中性点接続用の引き出し線を引き出し、スロット導体（第１周回コイルの先頭のスロット導体）に連なる端子接続用の引き出し線を引き出すことができるので、これら異形セグメント導体５０００、５００１の頭部と、これら引き出し線、引き出し線とが干渉することがなく、引出し位置に自由度を持たせることができる。
【０１５０】
以上説明したこの実施例によれば、電機子巻線を電気磁気的に等価な第１巻線と第２巻線とから構成したので各相巻線の二つの相巻線部を並列または直列に切替えることが容易であり、回転電機の諸元を大きく変えずに異なるバッテリ電圧に対応できる。
【０１５１】
また、毎極毎相当たり２スロットを配置することができるとともに、１スロットに６つの導体を収容することができるので、磁極数を増加することなくターン数を増加することができ、高電圧化に対応することができる。また、波巻セグメント導体３００、両重ね巻セグメント導体３０１、３０２のスロット導体ピッチである後ピッチをともに磁極ピッチより１スロットピッチ小さくしたのでコイルエンドを短くできる。
【０１５２】
したがって、従来の短節分布波巻を車両用発電機適用する場合の障害と考えられていた片側コイルエンドが長くなる問題を解消し、電機子巻線の電気抵抗を低減できるので、発電出力を向上しつつ磁気音を抑制でき、大電流モータとして効率よく作動できる。
【０１５３】
（変形態様）
変形態様を図３４を参照して以下に説明する。
【０１５４】
この変形態様は、図３３に示す三相星形接続のステータコイルを三相デルタ接続のステータコイルに変更したものである。具体的には、図９における中性点接続用の引き出し線をなす各相それぞれ２つの第２周回コイルの最終のスロット導体から個別に引き出すそれぞれ一対のＵ相引き出し線３Ｕ’、Ｖ相引き出し線３Ｖ’、Ｗ相引き出し線３Ｗ’を設け、これら各相の引き出し線対をデルタ接続したものである。
【０１５５】
この変形態様においても、上記した実施例と同じ効果を奏することができることは明白である。したがって、星形接続とデルタ接続との切り替えにより、電圧仕様、電流仕様の変更を簡単に行うことができる。
【０１５６】
〔第６実施例〕
本発明の第６実施例を図３５に示す回路図、図３６に示す巻線展開図を参照して以下に説明する。図３７はＵ相コイル３Ｕの第１の相巻線部３Ｕ１を示し、図３８はＵ相コイル３Ｕの第２の相巻線部３Ｕ２を示す。
【０１５７】
この実施例は、第１実施例において説明した第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２とを跨ぎセグメント導体６０００により直列接続したＵ相コイル３Ｕを示す。
【０１５８】
跨ぎセグメント導体６０００の一対のスロット導体の一方は、第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の最終のスロット導体を構成しており、第１実施例における中性点接続用の引き出し線に連なる第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の最終のスロット導体と同じでもある。
【０１５９】
また、跨ぎセグメント導体６０００の一対のスロット導体の他方は、第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の先頭のスロット導体を構成しており、第１実施例におけるＵ相端子接続用の引き出し線３３Ｕに連なる第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の先頭のスロット導体と同じでもある。
【０１６０】
したがって、跨ぎセグメント導体６０００は、第１の相巻線部３Ｕ１の第２周回コイル４０００の進行方向を、第２の相巻線部３Ｕ２の第１周回コイル３００１の進行方向に逆転させるための方向反転コイルとなっている。
【０１６１】
つまり、第１の相巻線部３Ｕ１と第２の相巻線部３Ｕ２との直列接続、並列接続の切り替え、並びに、相巻線の星形接続、デルタ接続の切り替えにより、種々の電圧に対応するセグメント導体接合型ステータコイル型を実現することができる。
【０１６２】
〔第７実施例〕
本発明の第７実施例を図３９〜図４２を参照して以下に説明する。図３９〜図４２は、１６極の発電電動機を示す。ステータコイル３の形状、構造自体は上記各実施例と同じである。また、この実施例では、スロットの径方向最外側を１層と呼称し、以下、順次径方向内側に向けて２層、３層、４層、５層、６層と並んでおり、中性点接続用の引き出し線対は５、６層から、相端子接続用の引き出し線対は、１、２層から引き出されているものとする。更に、この実施例では、ステータコイル３は、実施例１の構成を採用しており、各相巻線を構成する第１、第２の相巻線部は並列接続され、かつ、各相巻線は三相星形接続されているものとする。３１１０はステータコイル３を構成する各セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部３１１全体を模式図示したコイルエンドであり、３１２０はステータコイル３の各セグメント導体の接続側コイルエンド部３１２全体を模式図示したコイルエンドである。
【０１６３】
図３９において、発電電動機は、フロントフレーム１１０、リアフレーム１２０を備え、一対のベアリングを介して回転子４を回転自在に支承している。フロントフレーム１１０とリアフレーム１２０とにより固定子鉄心２を挟持し、スルーボルト４１０の締結力により固定子鉄心２の回動を防止している。
【０１６４】
端子台１３０がボルト４３０によりリアフレーム１２０の周壁に締結され、端子台１３０は、入出力用の各引き出し線と図示しない三相インバータ装置の３つの交流端子とを個別に接続するための三相端子ボルト１３０ａを有している。リアフレーム１２０の全周のうち端子台１３０が固定されていない部分の軸長は、端子台１３０が固定されている部分（一点鎖線で示す）の軸長よりもΔＬだけ短縮されている。４２０はリアフレーム１２０のうち、端子台１３０が固定されている部分（一点鎖線で示す）の端面である。また、これにより、スルーボルト４１０の軸長を短縮することもできる。つまり、この実施例によれば、各相端子接続用の引き出し線（正確に言えば引き出し線対）３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの占有角度が小さくすることができるので、引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗが存在しない角度範囲において、リアフレーム１２０を軸方向に凹ませてその軸方向長さを短縮することができる。
【０１６５】
つまり、この実施例によれば、相端子接続用の引き出し線や中性点接続用の引き出し線が配置されている略２磁極ピッチの角度領域内にて、各引き出し線の先端を略軸方向に突出させているので、端子台１３０をこの引き出し線延設領域に配置することができ、その結果として端子台１３０を装着する必要がないリアフレーム１２０の外端面を引き出し線が無い分だけへこませることができ、その分だけリアフレーム１２０の小型軽量化を実現し、回転電機の搭載性を向上することができる。
【０１６６】
図４０はこの発電電動機の背面側面図であり、リアフレーム１２に固定した端子台１３０の取り付け角度範囲外θにある端面４５０はコイルエンド３１２０の軸方向後端に合わせて軸長短縮され、４本のスルーボルト４１０の軸長も短縮されている。
【０１６７】
図４１は、上記した固定子鉄心（ステータコア）２及びステータコイル３を主要構成要素とする１６極の電機子を示すものであって、図４２のＡ矢視の軸方向断面図である。図４２はこの電機子の径方向背面側面図である。電機子は電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心２とこの固定子鉄心２のスロットに絶縁紙（インシュレータ）を介して装備された三相のステータコイル３とを有している。各引き出し線（正確には各引き出し線対）３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗからなる引き出し線群（入出力線群）３３０が各略Ｖ字状コイルエンド部３１１からなる第１のコイルエンド３１１０から軸方向リア側に引出されている。３１２０は各接続側コイルエンド部３１２からなる第２のコイルエンドである。各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの先端には、圧着端子３３００が固定され、圧着端子３３００は端子台１３０の接続金具１３０ｂに締結され、接続金具１３０ｂは各相端子１３０ａにつながっている（図３９参照）。
【０１６８】
一対の中性点３３Ｎは、 スロットの５層の導体収容位置に等しい径方向位置に設けられた第１の中性点と、スロットの６層の導体収容位置に等しい径方向位置に設けられた第２の中性点とからなる。なお、上述したように、この実施例では、スロットの径方向最内側の導体収容位置が６層とされている。
【０１６９】
各相の第１の相巻線部の一端は、スロットの５層の導体収容位置に収容されるスロット導体から引き出された後、中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’となって周方向に曲げられ、その後、互いに溶接されて、両中性点３３Ｎの一方を構成している。この中性点３３ＮはＵ相用引き出し線３３ＵとＶ相引き出し線３３Ｖとの間に配置されている。各相の第２の相巻線部の一端は、スロットの６層の導体収容位置に収容されるスロット導体から引き出された後、中性点接続用の引き出し線３３Ｎ’となって周方向に曲げられ、その後、互いに溶接されて、両中性点３３Ｎの他方を構成している。この中性点３３ＮはＷ相用引き出し線３３ＷとＶ相引き出し線３３Ｖとの間に配置されている。ステータコイル３の第２のコイルエンド部３１２０は、それぞれ溶接されて互いに隣接する各セグメント導体の接合端間の短絡防止のため、エポキシ系樹脂により被覆されている。この実施例では中性点３３Ｎを２個設けたので、各中性点３３Ｎにおける接合導体数を３本に制限することができ、溶接が簡単となっている。
【０１７０】
（変形態様）
上記実施例では、一対の相巻線部をスロットの１〜６層の導体収容位置に収容した例を説明したが、スロット内に６のｎ（ｎは整数）の数の導体収容位置を設け、上記説明した相巻線部をｎセット配置し、各セットに属する同相の相巻線部を並列又は直列接続することにより、更に相巻線のターン数を増大させることもできる。
【０１７１】
図２０は、本出願人の出願になる前述の特開２００１−１６９４９０の巻線展開図であり、本発明の各引き出し線３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３３Ｕ’、３３Ｖ’、３３Ｗ’は、これと比較しても格段に小型、簡素となっていることが明白である。
【０１７２】
〔第８実施例〕
本発明の第８実施例を図４３〜図４６を参照して以下に説明する。
【０１７３】
この実施例は、上記第１〜第３実施例に示す１スロット４導体形式のステータコイルを、短節巻きではなく全節巻きとした点をその特徴するものである。ちなみに、第４〜第６実施例は１スロット６導体形式で短節巻きのステータコイルを開示している。なお、この第８実施例において、ステータコイル及びその引き出し線の構成以外は第１〜第３実施例の構成と同じであるので、説明を省略するものとする。また、この第８実施例を示す図４３〜図４７において、ステータコイルは、三相星形接続形式を採用しているが、その中性点に引き出される引き出し線を互いに分離して、接続しなおすことにより三相デルタ接続形式に変更してもよいことは当然である。また、この実施例では２個の中性点を設け、それらを図示しない導体線で接続する構成を採用しているが、その代わりに単一の中性点を設けても良いことも当然である。
【０１７４】
セグメント導体の接合により構成されたこの実施例の三相星形巻線の展開図の要部を図４３〜図４４に分割して示す。
【０１７５】
図４３〜図４４の展開図におけるスロット内の１〜４層のスロット導体部すなわち１層導体、２層導体、３層導体、４層導体は、図４、図５に示すそれらと同じく、一点鎖線が１層のスロット導体部すなわち１層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、破線が２層のスロット導体部すなわち２層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、実線が３層のスロット導体部すなわち３層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示し、二点鎖線が４層のスロット導体部すなわち４層導体とそれに連なる頭部及び接続側コイルエンド部の各半分を示す。
【０１７６】
各相巻線は、実施例１と同じく第１相巻線部と第２相巻線部とにより構成され、他の相巻線も同じである。この実施例では、両者は実施例１と同様に並列接続されているが、第１相巻線部と第２相巻線部とを直列接続ししてもよいことは明白である。これら第１相巻線部及び第２相巻線部が波巻部と重ね巻部とを交互に接合してそれぞれ構成されることも実施例１（図４参照）と同じである。
【０１７７】
Ｘ相の第１相巻線部は、引き出し線５０１を通じてＸ相引き出し端子６０１に連なる９番スロットの１層導体に始まり、１６番スロットの４層導体から引き出し線５０２を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１７８】
Ｘ相の第２相巻線部は、引き出し線５０３を通じてＸ相引き出し端子６０２に連なる９番スロットの２層導体に始まり、１６番スロットの３層導体から引き出し線５０４を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１７９】
Ｙ相の第１相巻線部は、引き出し線５０５を通じてＹ相引き出し端子６０３に連なる２９番スロットの１層導体に始まり、３６番スロットの４層導体から引き出し線５０６を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１８０】
Ｙ相の第２相巻線部は、引き出し線５０７を通じてＹ相引き出し端子６０４に連なる２９番スロットの２層導体に始まり、３６番スロットの３層導体から引き出し線５０８を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１８１】
Ｚ相の第１相巻線部は、引き出し線５０９を通じてＺ相引き出し端子６０５に連なる６１番スロットの１層導体に始まり、６８番スロットの４層導体から引き出し線５１０を通じて第１中性点Ｎ１へ周方向へ引き回されている。
【０１８２】
Ｚ相の第２相巻線部は、引き出し線５１１を通じてＺ相引き出し端子６０６に連なる６１番スロットの２層導体に始まり、６８番スロットの３層導体から引き出し線５１２を通じて第２中性点Ｎ２へ周方向へ引き回されている。
【０１８３】
各相巻線部の配線パターン自体は収容スロットが異なるだけで同じであるので、以下、Ｙ相の相巻線部だけを説明する。この交流機のスロットは毎極毎相２スロットを有している。なお、渡り導体を用いれば、２より大きい毎極毎相偶数スロットとすることが可能である。
【０１８４】
Ｙ相の第１相巻線部は、２９番スロットの１層導体、２３番スロットの２層導体、２９番スロットの３層導体、２３番スロットの４層導体、１７番スロットの１層導体、１１番スロットの２層導体、２３番スロット番号の３層導体、１１番スロットの４層導体の順に進行し、同様に進行し、最後に３６番スロットの４層導体に達する。
【０１８５】
２９番スロットの１層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。２３番スロットの２層導体と２９番スロットの３層導体とは重ね巻部（重ね巻セグメント）により構成され、この重ね巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向同一位置に配置されている。すなわち、重ね巻部は、零スロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。２３番スロットの４層導体と１７番スロットの１層導体とは波巻部（波巻セグメント）により構成され、この波巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向に電気角２π離れて配置され、２πスロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。３６番スロットの４層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。すなわち、この第２相巻線部は、両端がＩ字セグメントからなり、重ね巻部と波巻部とを交互に接続して構成されている。
【０１８６】
Ｙ相の第２相巻線部は、スロット番号２９の２層導体、３５番スロットの１層導体、４１番スロットの４層導体、４７番スロットの３層導体、４１番スロット番号の２層導体、４７番スロットの１層導体の順に進行し、同様に進行し、最後に３６番スロットの３層導体に達する。
【０１８７】
２９番スロットの２層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。３５番スロットの１層導体と４１番スロットの４層導体とは波巻部（波巻セグメント）により構成され、この波巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向に電気角２π離れて配置され、２πスロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。４７番スロットの３層導体と４１番スロット番号の２層導体とは重ね巻部（重ね巻セグメント）により構成され、この重ね巻部の一対の接続側コイルエンド部は周方向同一位置に配置されている。すなわち、重ね巻部は、零スロットピッチに等しい接合端ピッチを有している。３６番スロットの３層導体は、引き出し用のＩ字導体により構成されている。すなわち、この第２相巻線部は、両端がＩ字セグメントからなり、重ね巻部と波巻部とを交互に接続して構成されている。
【０１８８】
結局、第１相巻線部と第２相巻線部とは、周方向へ逆方向に進行するものの、それらの両端をなすスロット導体は同一スロットの隣接する導体収容位置に配置されることがわかる。したがって、これら第１相巻線部と第２相巻線部とを並列接続して相巻線を構成することにより三相星形接続とすることができる他、両者を直列接続して三相星形接続、又は三相デルタ接続を行うことができる。他の相巻線も上記したＹ相の相巻線と同様に全節巻きにて形成されている。
【０１８９】
各引き出し線５０１〜５１２、引き出し端子６０１〜６０６、中性点Ｎ１、Ｎ２の配置を図４５、図４６に示す。同一相の引き出し端子同士は接続の容易化のために互いに周方向に所定距離離れて配置されているが、並列接続においては、このような顧慮は当然不要である。
【０１９０】
（実施例効果）
以上説明したこの実施例によれば、他の実施例と同様に各相巻線を２つの相巻線部により構成し、これら二つの相巻線部の端部をなす二つの引き出し線を同一スロットから引き出すため、一本の導体を細くすることができ、加工が容易となる他、引き出し線の引き出し処理特に周方向曲げ加工を一括して行うことができるので、作業が容易となる。また、相巻線を２つの相巻線部により構成することができるので、それらの直並列接続切り替えなども容易となる。
【０１９１】
（変形態様）
以上説明した第８実施例により、１スロット４導体型の短節巻き（第１実施例）のステータコイルを１スロット４導体型の全節巻きのステータコイルに変更した例を説明したが、同様に１スロット６導体型の短節巻き（第４実施例）のステータコイルを１スロット６導体型の全節巻きのステータコイルに変更することも当業者であれば容易に可能であり、その精細な説明は省略する。
【０１９２】
また、上記各実施例の１スロット４導体型のステータコイルと１スロット６導体型のステータコイルとを同一のステータコアに径方向に複数配置してもよく、複数の１スロット４導体型のステータコイルを同一のステータコアに径方向に複数配置してもよく、複数の１スロット６導体型のステータコイルを同一のステータコアに径方向に複数配置することも当業者であれば容易に可能であり、その精細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用交流発電機の軸方向断面図である。
【図２】セグメント導体セットの斜視図である。
【図３】スロット内の導体配置図である。
【図４】第１実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図５】第１実施例のステータコイルの残部巻線展開図である。
【図６】Ｕ相巻線の巻線展開図である。
【図７】Ｕ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図８】Ｕ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図９】第２実施例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１０】第３実施例の発電電動機の軸方向断面図である。
【図１１】第３実施例の発電電動機の背面からみた側面図である。
【図１２】第３実施例の電機子の軸方向断面図である。
【図１３】図１２の電機子の背面からみた側面図である。
【図１４】第３実施例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１５】第３実施例のＵ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図１６】第３実施例のＵ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図１７】比較例のステータコイルの巻線展開図である。
【図１８】図１７の電機子の軸方向断面図である。
【図１９】図１７の電機子の背面からみた側面図である。
【図２０】特開２００１−１６９４９０記載の電機子の巻線展開図である。
【図２１】第４実施例のＵ相巻線展開図である。
【図２２】図２１に示すＵ相巻線の第１相巻線部の巻線展開図である。
【図２３】図２１に示すＵ相巻線の第２相巻線部の巻線展開図である。
【図２４】図２１に示す跨ぎセグメント導体の展開図である。
【図２５】本発明のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機の第５実施例を示す軸方向断面図である。
【図２６】図２５のステータの部分径方向断面図である。
【図２７】図２５のステータの模式部分軸方向断面図である。
【図２８】図２５のステータコイルのＵ相コイルを構成する一対の相巻線部を並列接続する例を示す回路図である。
【図２９】図２５のステータコイルのＵ相コイルの巻線展開図である。
【図３０】図２９の第１の相巻線部の巻線展開図である。
【図３１】図２９の第２の相巻線部の巻線展開図である。
【図３２】図２９のＵ相コイルのスロット内導体配置を示す説明図である。
【図３３】両相巻線部を並列接続し、各相巻線を並列接続して図１のステータコイルを構成した例を示す巻線展開図である。
【図３４】両相巻線部を並列接続し、各相巻線をデルタ接続して図１のステータコイルを構成した変形態様を示す巻線展開図である。
【図３５】第６実施例としての両相巻線部を直列接続したＵ相コイルを示す回路図である。
【図３６】両相巻線部を直列接続したＵ相コイルを示す巻線展開図である。
【図３７】図３５の第１の相巻線部の巻線展開図である。
【図３８】図３５の第２の相巻線部の巻線展開図である。
【図３９】本発明のステータコイルを用いた第７実施例としての発電電動機の軸方向断面図である。
【図４０】図３９に示す発電電動機の背面図である。
【図４１】図３９の発電電動機における引き出し線引き出し状態を示すステータの軸方向模式断面図である。
【図４２】図３９の発電電動機における引き出し線の引き出し状態を示すステータの径方向模式側面図である。
【図４３】第８実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図４４】第８実施例のステータコイルの一部巻線展開図である。
【図４５】第８実施例における引き出し線引き出し状態を示すステータの軸方向模式断面図である。
【図４６】第８実施例における引き出し線の引き出し状態を示すステータの径方向模式側面図である。
【符号の説明】
（図１〜図２４に示す実施例おいて）
１ 交流機
２ 回転子
３ 電機子
３１ ステータコイル（三相電機子巻線）
３２ ステータコア（固定子鉄心）
３３（３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ） 入出力線
３３Ｎ 中性点
３４ 波巻部
３５ 重ね巻部
３６ 異形セグメント導体
３６ａ 異形セグメント導体（第１相巻線部用）
３６ｂ 異形セグメント導体（第２相巻線部用）
３７ 跨ぎセグメント導体
（図２５〜図４２に示す実施例おいて）
２ 固定子鉄心
３ ステータコイル（電機子コイル）
３３０ 入出力線群
３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ 引き出し線
３３Ｎ 中性点
３０００ 第１の相巻線部の第１周回コイル
３００１ 第２の相巻線部の第１周回コイル
４０００ 第１の相巻線部の第２周回コイル
４００１ 第２の相巻線部の第２周回コイル
５０００ 異形セグメント導体
５００１ 異形セグメント導体
Claims (27)
- 毎極毎相ｑ個（ｑは２以上の整数）のスロットをもつ電機子鉄心と、
前記スロット内の収容された導体部分であるスロット導体を径方向内側から外側へ順にｓ個（ｓは４以上の偶数）有するとともに、互いに所定スロットピッチ離れた２つの前記スロット導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなる多数のセグメント導体の前記接続側コイルエンド部を一対ずつ接合して構成される相巻線をｍ個（ｍは３以上の整数）有する電機子巻線とを備えるセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記相巻線は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ以上離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が１磁極ピッチ未満である重ね巻部とを交互に接続してそれぞれ構成されて互いに等しいターン数を有し互いに逆方向に進行する第１、第２の相巻線部を有し、
前記第１、第２の相巻線部の一端は、同一スロット内に径方向に隣接して収容されるとともに一対の第１引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成され、
前記第１、第２の相巻線部の他端は、同一スロット内に径方向に隣接してに収容されるとともに一対の第２引き出し線に個別に連なる２つの前記スロット導体により構成されることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、
前記相巻線部は、互いに所定スロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに所定スロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、
前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、
前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、
前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた波巻部と、前記一対の接続側コイルエンド部の前記先端部が略零スロットピッチである重ね巻部とを交互に接続して構成され、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（または３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に連なり、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（または１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に連なることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項２記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
各相の前記一対の第１引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置され、
各相の前記一対の第２引き出し線は、電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、かつ、全体として略２π（ｍ−１）／ｍの電気角範囲内に配置されていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項３記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて互いに接続される中性点接続線を構成することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項２記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項２乃至５のいずれか記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
前記第１、第２の相巻線部は、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を略一周する一対の第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記固定子鉄心を前記第１周回コイルと同方向に略一周する一対の第２周回コイルと、前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する一対の異形セグメント導体とをそれぞれ有し、
互いに同相である前記一対の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項６記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
互いに同相である前記一対の異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項２乃至５のいずれか記載のセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機において、
前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項１記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、
前記相巻線部は、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいスロットピッチ離れた前記１層導体及び４層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体と、互いに磁極ピッチよりも１スロットピッチ以上小さいスロットピッチ離れた前記２層導体及び３層導体の各一端を略Ｖ字状コイルエンド部により連結し各他端からそれぞれ接続側コイルエンド部を延設してなるセグメント導体とを有し、
前記１層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記２層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、
前記３層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部は、前記４層導体に連なる前記接続側コイルエンド部の先端部に接合され、
前記相巻線部は、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略２磁極ピッチ離れた前記セグメント導体からなる波巻部と、一対の前記接続側コイルエンド部の前記先端部が略１スロットピッチ離れた前記セグメント導体からなる重ね巻部とを交互に接続して略一周する第１周回コイルと、前記波巻部と前記重ね巻部とを交互に接続して前記第１周回コイルと同方向に略一周する第２周回コイルと、前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とを有し、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行することを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項９記載のセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機において、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の前記異形セグメント導体は、前記第１スロットピッチより１スロットピッチ以上短いスロットピッチだけ互いに離れた２つの前記スロットに重ねて挿通されていることを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項９記載のセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機において、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の一端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記１層導体及び２層導体（又は３層導体及び４層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第１引き出し線に個別に連なり、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部の他端側の前記スロット導体は、同じ前記スロットの前記３層導体及び４層導体（又は１層導体及び２層導体）から個別に前記略Ｖ字状コイルエンド部側に引き出される一対の第２引き出し線に個別に連なり、
前記一対の第１引き出し線は、所定相の入出力線を構成し、
前記一対の第２引き出し線は、星形接続用の中性点にて他の前記相巻線と接続される中性点接続線を構成することを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項９記載のセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機において、
任意の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第１相の入出力線を構成し、前記任意の一相とは異なる他の一相の前記第１、第２の相巻線部の一端に連なる前記一対の第１引き出し線は、第２相の入出力線を構成し、前記任意の一相の前記一対の相巻線部の他端に連なる前記一対の第２引き出し線は、前記第２相の入出力線に接続され、同相の前記相巻線を構成する前記第１、第２の相巻線部は互いに並列接続され、各相の前記相巻線はデルタ接続されていることを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項１１又は１２記載のセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機において、
前記一対の第１引き出し線及び前記一対の第２引き出し線の引き出し位置は、前記異形セグメント導体の略Ｖ字状コイルエンド部の周方向両側に配置されていることを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項９記載のセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機において、
前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、
前記跨ぎセグメント導体は、前記１層導体と３層導体、又は、前記２層導体と４層導体により構成される一対の前記スロット導体を有し、
前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記第１の相巻線部の最終スロット導体と、前記第２の相巻線部の先頭スロット導体とを構成し、
前記跨ぎセグメント導体の前記一対のスロット導体は、前記跨ぎセグメント導体と同相である前記第１、第２引き出し線にそれぞれ連なる前記相巻線部の前記スロット導体と同じ前記スロットに収容されていることを特徴とするセグメント導体型電機子及びそれを備えた交流機。 - 請求項１記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記スロットは、前記スロット導体としての１層導体、２層導体、３層導体、４層導体、５層導体、６層導体を径方向内側から外側へ順に収容し、
前記相巻線部は、
略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が２層、３層の前記導体収容位置を個別に挿通する第１重ね巻セグメント導体からなる第１重ね巻部と、略１／２スロットピッチとされた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が４層、５層の前記導体収容位置を個別に挿通する第２重ね巻セグメント導体からなる第２重ね巻部と、２磁極ピッチ（略電気角２π）から前記第１、第２重ね巻セグメント導体の前記接合端ピッチの合計を差し引いた接合端ピッチ及び磁極ピッチより１スロットピッチ以上小さいスロット導体ピッチ（第１スロットピッチ）を有して前記一対のスロット導体が１層、６層の前記導体収容位置を個別に挿通する波巻セグメント導体からなる波巻部とを順次接続して略一周する第１周回コイルと、
前記第１重ね巻部と前記第２重ね巻部と前記波巻部とを順次接続して前記第１周回コイルと同方向に略１周する第２周回コイルと、
前記第１スロットピッチと異なるスロットピッチだけ離れた２つの前記スロットに挿通されて前記第１周回コイルと前記第２周回コイルとを直列接続する異形セグメント導体とからなり、
互いに同相である前記第１、第２の相巻線部は、電気磁気的に等価で互いに逆方向へ進行することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１５記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
同じスロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属し、
同じスロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は、互いに並列接続される前記第１、第２の相巻線部に個別に所属することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１６記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの所定の前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、
前記各相巻線は、三相星形巻線を構成することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１６記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
所定の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記１層導体と前記２層導体は前記相巻線の一方端に連なり、所定の他の一つの前記スロット内で径方向に隣接する前記５層導体と６層導体は前記相巻線の他方端に連なり、
前記各相巻線は、三相デルタ巻線を構成することを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１５記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記相巻線は、前記異形セグメント導体を周方向へ跨いで互い同相である前記第１、第２の相巻線部を直列接続する跨ぎセグメント導体を有し、
前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の一方は、前記相巻線の一対の引き出し線の一方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の一方の先頭のスロット導体を構成し、
前記跨ぎセグメント導体が有する２つの前記スロット導体の他方は、前記相巻線の一対の引き出し線の他方に連なる前記スロット導体と同じスロットに収容されるとともに前記第１、第２の相巻線部の他方の最終のスロット導体を構成し、
前記跨ぎセグメント導体の前記２つのスロット導体の先端部分は、周方向同じ向きに曲げられていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１９記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
第１の前記相巻線部の異形セグメント導体の２つの前記スロット導体は、第２の前記相巻線部の２つの前記スロット導体と同じ一対の前記スロットに収容され、
前記２つの異形セグメント導体のスロット導体ピッチは、等しくされていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１５乃至２０のいずれか記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記相巻線の両端をなす一対の引き出し線は、
前記異形セグメント導体が収容されているスロットの周方向外側から引き出され、
各相巻線は星形接続又はデルタ接続されていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１５乃至２１のいずれか記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記スロットは径方向一列に６の倍数の導体収容位置を有していることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１７又は１８記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記第１、第２の前記相巻線部の一端部をなす一対の引き出し線からなる第１の引き出し線対は、所定の一つの前記スロットの１、２層の導体収容位置に互いに隣接して隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、
前記第１、第２の前記相巻線部の他端部をなす一対の引き出し線からなる第２の引き出し線対は、所定の他の一つの前記スロットの５、６層の導体収容位置に互いに隣接して収容される一対の前記スロット導体に個別に連なり、
ｍを３以上の奇数の相数とする場合に各相の前記相巻線の一端部をなす各前記第１の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、
各相の前記相巻線の他端部をなす各前記第２の引き出し線対は、互いに電気角２π／ｍだけ順次離れて配置され、
各相の前記第１の引き出し線対からなる第１の引き出し線対の群が占有する第１の角度範囲と、各相の前記第２の引き出し線対からなる第２の引き出し線対の群が占有する第２の角度範囲とは、互いにオーバラップし、
前記両角度範囲は、それぞれ電気角略２π（ｍ−１）／ｍに設定され、
各前記第１の引き出し線対の引き出し位置は、各前記第２の引き出し線対の引き出し位置に対して周方向に１スロットピッチ以上ずれていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１７及び２３記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の一方は、中性点にて接続され、
前記各第１の引き出し線対及び前記各第２の引き出し線対の他方は、相端子に接続され、
前記各相巻線は、星形結線されることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項２４記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記中性点は、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置から周方向に１スロットピッチ以上離れ、かつ、前記相端子に接続される側の前記各引き出し線対の各引き出し位置の周方向中間部に配置されることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項２５記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第１の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第１の中性点をなし、
前記中性点に接続される側の前記各引き出し線対のうち、第２の導体収容位置の前記スロット導体から引き出される各前記引き出し線は、互いに接続されて第２の中性点をなし、
前記両中性点は、互いに周方向へ所定スロットピッチ離れていることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。 - 請求項１８及び２３記載のセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機において、
前記各第１の引き出し線対と前記各第２の引き出し線対との一方は、順次接続されるとともに相端子に接続されて、同一相の前記一対の相巻線部は並列接続され、
前記各相巻線は、デルタ結線されることを特徴とするセグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機。
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