JP2004201438A

JP2004201438A - 回転電機の固定子

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Publication number: JP2004201438A
Application number: JP2002368364A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kouda; 請司香田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】コアの半径が大きく及び／又は磁極ピッチが長い場合でも、導体セグメントの接合片や接合部が、コアの内周面側に張り出したり、半径方向外向きに移動することが防止された、回転電機の固定子を提供することである。
【解決手段】第１スロット３４ａの最内層４１に連続し端面視でコア端面３３の湾曲に沿って一方向に延びた外導体セグメント４０の一方接合片４５が、第２スロット３４ｂの内層５２に連続し第２方向に延びた内導体セグメント５０の他方接合片５７と第１接合部７１で接合されている。また、第１スロット３４ａの外層５１に連続し端面視でコア端面３３の湾曲に沿って一方向に延びた内導体セグメント５０の一方接合片５５が、第２スロット３４ｂの最外層４２に連続し第２方向に延びた外導体セグメント４０の他方接合片４７と第２接合部７２で接合されている。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の固定子、特にその導体コイルの接合片の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の交流発電機や電気自動車の発電電動機等の回転電機の固定子は、円筒形状で複数のスロットが円周方向に隔設されたコアと、スロットに収容された導体コイルとから成る。一本の継ぎ目のない連続線から成る導体コイルもあるが、複数の導体セグメントを接合して成る導体コイルが本願出願人により提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、松葉形状の外導体セグメントと、これに囲まれる松葉形状の内導体セグメントとを複数使用して、各スロット内に４つの層が構成されている場合を考える。図１２において外導体セグメントの一方収容部１５１及び内導体セグメントの一方収容部１６１がコア１７０の第１スロット１７１内に収容され、最内層（第１層）及び外層（第３層）が形成されている。また、外導体セグメントの他方収容部１５３及び内導体セグメントの他方収容部１６３が第１スロット１７１から所定磁極ピッチ離れた第２スロット１７３内に収容され、最外層（第４層）及び内層（第２層）が形成されている。
【０００４】
第１スロット１７１の最内層１５１に連続した一方接合片１５２は時計方向に延び、第２スロット１７３の内層１６３に連続し反時計方向に延びた他方接合片１６４と接合されている。また、第１スロット１７１の外層１６１に連続し時計方向に延びた一方接合片１６２は、第２スロット１７３の最外層１５３に連続し反時計方向に延びた他方接合片１５４と接合部で接合されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３７１３２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
多数の接合片対１５２及び１６４と、１６２及び１５４とをコアの側方の空間内で整列させるため、接合片１５２，１５４，１６２及び１６４に治具等で外力を加えて変形させる。所定の磁極ピッチが短い場合、スロット１７１と１７３との距離が比較的短いので、接合片１５２と１６４とが接合される接合部１７５及び接合片１６２と１５４とが接合される接合部１７７は、コア１７０の内周面１７８よりも半径方向外方に位置する。
【０００７】
しかし、図１３に示すように、磁極ピッチが長い場合は、接合片１５２，１５４，１６２及び１６４がスロット１７１及び１７３における接線方向に対して半径方向内向きに傾斜し、接合部１５２，１５４，１６２及び１６４が半径方向内方に移動する。その結果、最も内側の接合部１７５や内側から２番目の接合部１７７等がコア１７０の内周面１７８を超えて半径方向内向きに張出す。これでは、固定子の中空部への回転子の挿入が困難になる。
【０００８】
一方、図１４に示すように、所定磁極ピッチがそれ程長くなくても、コア１７０の内外径が大きい場合は、接合片１５２，１５４，１６２及び１６４がスロット１７１及び１７３における接線方向又は接線方向に対してに対して僅かに半径方向外向きに傾斜し、接合部１７５及び１７７が半径方向外方に移動する。接合部１７５及び１７７が半径方向内向きに移動した上記場合と異なり、回転子の挿入が困難になる問題はない。しかし、接合部１７５及び１７７同士が互いに干渉したり、最も外側の接合部１７５や外側から２番目の接合部１７５等が、スロット１７１と１７３との中間に位置するスロット１７９の外縁付近に位置し、周辺の部品と干渉する虞れがある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コアの半径が大きく及び／又は磁極ピッチが長い場合でも、導体セグメントの接合片や接合片同士が接合された接合部が、コアの内周面側に張り出して回転子の挿入を妨げたり、スロットの外縁付近迄半径方向外向きに移動して周辺の機器と干渉することが防止された、回転電機の固定子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、コアの端面の側方で接合片及び接合部が干渉する条件を分析して本発明を完成した。図１０を参照しつつ、コアＣの半径が大きい場合の接合部の干渉を検討する。他方接合片Ｂは固定して考え、一方接合片Ａがこの他方接合片Ｂと干渉する条件を調べる。ｒはコアＣの内周面Ｃａの内径であり、Ｈは一方接合片Ａの内周面Ｃａからの突出高さである。θは、一方接合片Ａの一端Ａａに対する内周面Ｃａとの接線と、他端Ａｂに対する内周面Ｃａとの接線とが成す角度である。このとき、一方接合片Ａの突出高さＨは、Ｈ＋ｒ＝ｒ／ｃｏｓ（θ／２）より、Ｈ＝｛１／ｃｏｓ（θ／２）−１｝×ｒで求まる。
【００１１】
これから明らかなように、突出高さＨはコアＣの内周面Ｃ１の半径ｒに比例する。よって、半径ｒが大きいほど接合部が干渉し易いことが分かる。
【００１２】
図１１を参照しつつ、磁極数が少なく磁極ピッチが長い場合の接合片の干渉について検討する。他方接合片Ｂは固定して考え、一方接合片Ａがこの他方接合片Ｂと干渉する条件を調べる。ｒ、Ｈ及びθの意義は図１０の場合と同じである。ここでは、他方接合部Ｂに対する一方接合部Ａの開き角（重なり角）θ／２と接合部の干渉との関係を探る。θと磁極数Ｐとの間には θ＝３６０度／Ｐの関係がある。
【００１３】
これより、スロットの磁極ピッチが大きくなるとθが大きくなり、上記重なり角は小さくなる。よって、接合片ＡとＢとを重ねるためには、内周側に張り出す状態で接合することが必要となる。
【００１４】
従来の車両用交流発電機では、コアＣの内周面Ｃａの半径が比較的小さく突出高さＨが比較的低いことに加えて、磁極数が１６前後と比較的多かった。そのために、開き角θ／２が１１．２５度程度と小さく、接合面を治具により平行に密着させることは容易であった。しかし、コアＣの内周面Ｃａの半径が大きい及び／又は磁極数が８程度と少ないときは、コイルの開き角θ／２が２５度程度と大きくなり、接合部が内周側に張り出すことになる。
【００１５】
以上の検討に基づき、本願の第１発明による回転電機の固定子は、請求項１に記載したように、円筒形状を持ちｍ個のスロットが円周方向に隔設されたコアと、ｍ個のセグメント組を有し該スロットに収容された導体コイルと、から成り、ｍ個のセグメント組は松葉形状のｍ個の外導体セグメントと松葉形状で外導体セグメントに囲まれたｍ個の内導体セグメントから成り、第ｋ外導体セグメントの一方直線部が第ｋスロットの最内層を形成すると共に他方直線部が第ｋスロットから第１円周方向に所定磁極ピッチ離れた第ｌスロットの最外層を形成し、第ｋ内導体セグメントの一方直線部が第ｋスロットの外層を形成すると共に他方直線部が第ｌスロットの内層を形成し；第ｋスロットの最内層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第ｋ外導体セグメントの一方接合片が、第ｌスロットの内層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第ｋ内導体セグメントの他方接合片と第１接合部で接合され；第ｋスロットの外層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第ｋ内導体セグメントの一方接合片が、第ｌスロットの最外層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第ｋ外導体セグメントの他方接合片と第２接合部で接合されていることを特徴とする。但し、ｍはｋ、ｌよりも大きく、ｋとｌとの大小は問わない。
【００１６】
この回転電機の固定子において、第ｋ導体セグメントの一方接合片及び第ｌ導体セグメントの他方接合片も、第ｌ導体セグメントの一方接合片及び第ｋ導体セグメントの他方接合片も、端面視でコアの湾曲に沿って第１円周方向又は第２円周方向に延びている。
【００１７】
請求項２の固定子は、請求１において、ｍ個のセグメント組と同じ構成の少なくともｍ個の追加セグメント組を含み、追加セグメント組の第ｋ外導体セグメントの一方接合部と第ｋ内導体セグメントの他方接合部とが、セグメント組の第ｋ外導体セグメントの一方接合片及び第ｋ内導体セグメントの他方接合片と同様に接合され；追加セグメント組の第ｋ外導体セグメントの他方接合部と第ｋ内導体セグメントの一方接合部とが、セグメント組の第ｋ外導体セグメントの他方接合片及び該第ｋ内導体セグメントの一方接合片と同様に接合されている。
【００１８】
請求項３の固定子は、請求項１又は２において、第ｋ外導体セグメントの一方接合片及び他方接合片、並びに前記第ｋ内導体セグメントの一方接合片及び他方接合片は、端面視で前記コアの端面の曲率と同じ曲率で湾曲している。請求項４の固定子は、請求項３において、外導体セグメントの一方接合片及び内導体セグメントの一方接合片はコアの内周面の半径の１．０から１．５倍の半径で湾曲し、外導体セグメントの他方接合片及び内導体セグメントの他方接合片はコアの内周面の半径の１．０から１．５倍の半径で湾曲している。請求項５の固定子は、請求項４において、最も内周側の第１接合部はコアの内周面よりも半径方向外側に位置している。
【００１９】
第２発明は、請求項６に記載したように、円筒形状を持ちｍ個のスロットが円周方向に隔設されたコアと、ｍ個の導体セグメントから成りスロットに収容された導体コイルと、から成り；第ｋ導体セグメントの一方直線部が第ｋスロット内で内層を形成すると共に他方直線部が第ｋスロットから円周方向に所定磁極ピッチ離れた第ｌスロット内で外層を形成し；第ｋスロットの内層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた一方接合片が、第ｌスロットの外層に連続し端面視で端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた他方接合片と接合部で接合されていることを特徴とする。
【００２０】
この回転電機の固定子において、第ｋ導体セグメントの一方接合部も他方接合部も端面視でコア端面の湾曲に沿って延びて第１円周方向又は第２円周方向に延びている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜回転電機、回転子＞
回転電機は自動車やトラックの交流発電機、電気自動車の発電電動機（ＭＧ）、及び一般産業車両の電動機等を含む。ハウジングに固定された固定子（ステータ）と、固定子と対向する状態で回転軸に取り付けられた回転子（ロータ）とから成る。
＜固定子＞
固定子は鉄心（コア）と、導体コイルとから成る。
(1) コア
コアは複数枚の薄い後半を積層して成り、全体として円筒形状で、所定幅で半径方向及び軸方向に延びる多数のスロットを備えている。コアの内径及び外径は任意に選定できる。磁極数を２Ｐとすると、スロットの個数は、相数が３のとき６Ｐｎ（ｎ≧１）となる。後述するように、各スロットには４の倍数又は２の倍数の直線部が収容され層を成している。
(2) 導体コイル
▲１▼導体コイルは多数のセグメント組から成る。各セグメント組は松葉形状の多数の外導体セグメントと、該外導体セグメントに取り囲まれた、外導体セグメントと同数の内導体セグメントとを含む。ある外導体セグメントの一方直線部及び他方直線部は所定の磁極ピッチ離れた二つのスロットにかけて（またがって）収容される。この外導体セグメントに取り囲まれた内導体セグメントの一方直線部は外導体セグメントの一方直線部と同じスロットに、他方直線部は外導体セグメントの他方直線部と同じスロットに収容される。
【００２２】
外導体セグメントの一方接合片と内導体セグメントの他方接合部とは円周方向で互いに近づく方向に延び、接合部で接合される。外導体セグメントの他方接合片と内導体セグメントの一方接合部とは円周方向で互いに近づく方向に延び、接合部で接合される。
▲２▼本発明の実施の形態（基本概念）を説明する。本発明は１つのスロット内に４つの層を形成する第１タイプと、２つの層を形成する第２タイプとを含む。
【００２３】
先ず第１タイプ（いわゆる重ね巻）に付き、図７を参照しつつ詳述する。第１外導体セグメントの横断面矩形状の一方直線部１２１がコア１３５の第１スロット１３６内に収容され最内層を形成すると共に、第１内導体セグメントの横断面矩形状の一方直線部１３６が第１スロット１３６内に収容され外層を形成している。また、第１外導体セグメントの横断面矩形状の他方直線部１２３が第１スロット１３６から時計方向に所定磁極ピッチ離れた第２スロット１３７内に収容され最外層を形成するとともに、第１内導体セグメントの横断面矩形状の他方直線部１２８が第２スロット１３７内に収容され内層を形成している。
【００２４】
コア１３５の端面１３８から突出した第１外導体セグメントの一方接合片１２２及び他方接合片１２４、及び第１内導体セグメントの一方接合片１２７及び他方接合片１２９は屈曲されて接合部１３９ａ及び１３９ｂで接合されている。
【００２５】
第１スロット１３６の最内層１２１に連続し端面視で端面１３８の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第１外導体セグメントの一方接合片１２２が、第２スロット１３７内の内層１２８に連続し端面１３８の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第１内導体セグメントの他方接合片１２９と接合部１３９ａで接合されている。
【００２６】
また、第１スロット１３６の外層１２６に連続し端面視で端面１３８の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第１内導体セグメントの一方接合片１２７が、第２スロット１３７の最外層１２３に連続し端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第１外導体セグメントの他方接合片１２４と接合部１３９ｂで接合されている。尚、一方接合片１２２、１２７及び他方接合片１２９、１２４を半径方向外側から中心に向かって見たとき（径方向視）、スロットの軸線方向に対して所定角度を成して傾斜している。接合部１３９ａ及び１３９ｂは１極１相当たりのスロットピッチの中央部付近に位置している。
【００２７】
次に、第１スロット１３６とこれから第２円周方向に所定磁極ピッチ離れた第３スロット１３８との間での接合片同士の接合について説明する。第１スロット１３６の内層１２８に連続し端面から突出し端面１３８の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第２内導体セグメントの他方接合片１２９と、第３スロット１３８の最内層１２１に連続し端面から突出し端面１３８の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第２外導体セグメントの一方接合片１２２と、接合部１３９ａで接合されている。
【００２８】
また、第１スロット１３６の最外層１２３に連続し端面１３８の湾曲に沿って第２円周方向に延びた第２外導体セグメントの他方接合片１２４と、第３スロット１３８の外層１２６に連続し端面１３８の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第２内導体セグメントの一方接合片１２７とが、接合部１３９ｂで接合されている。
▲３▼次に第２タイプ（いわゆる波巻き）に付き、図８を参照しつつ説明する。導体セグメントの一方直線部１４１が第１スロット１４８内で内層を形成すると共に、他方直線部１４３が第１スロット１４８から所定磁極ピッチだけ第１円周方向に離れた第２スロット１４９で外層を形成している。第１スロット１４８の内層１４１に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた一方接合片１４２が、第２スロット１４９の外層１４３に連続し端面視で端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた他方接合片１４４と接合部１４６で接合されている。
【００２９】
尚、第１スロットと第２スロットとにかけて、更に、上記導体セグメントと同形状の少なくとも一周分（ｍ個）の追加導体セグメントを収容することができる。追加導体セグメントの一方接合部と他方接合部とは、上記導体セグメントの一方接合部及び他方接合部と同様に接合される。
▲４▼尚、第１タイプでも第２タイプでも、コアの内周面の半径をｒとするとき、接合片は１．０ｒから１．５ｒの半径で湾曲していることが望ましい。内周寄りの接合片は１．０ｒ又はこれに近い半径を持ち、外周寄りの接合片は１．５ｒ又はこれに近い半径を持ち、その間で半径が漸増していることが望ましい。外周側の接合片の半径が１．５ｒよりも大き過ぎると、接合部を密着させるための加工工数が増えるとともに、接合片に無理な力がかかる。一方、内周側の接合片の半径が１．０ｒよりも小さすぎると、接合片が周方向に引っ張られ、加工困難（接合片の密着不能）になる。
【００３０】
但し、図９に示すように、スロット内の所定の層からほぼ接線方向に延びる直線状の一方接合片１２２，１２４又は１４２と、他方方接合片１２４，１２９又は１４４とを採用することもできる。先端の接合部１３９ａ１３９ｂ又は１４６は他方接合片１２４，１２９又は１４４に対して所定角度を成すように曲げた直線部又は僅かに湾曲した湾曲部から成る。尚、接合部は一方接合片１２４，１２９又は１４４に対して所定角度を成すように曲げた直線部又は僅かに湾曲した湾曲部から成ることもできる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１、図２及び図３を参照しつつ説明する。
＜第１実施例＞
（構成）
図１に示す電気自動車用電動機は、固定子３０、回転子１０及びフレーム１８等を含んで構成されている。このうち、固定子３０は、固定子鉄心（コア）３２と、固定子巻線（導体コイル）６８を構成する二種類の多数の導体セグメント４０，５０と、コア３２と各導体セグメント４０，５０との間を電気絶縁する絶縁材２８とを備えている。
【００３２】
この電動機は固定子３０のコア３２のスロット３４の個数が１０８、１磁極ピッチが９で、極数が１２である。各スロット３４の内には４つの層が形成されている。コア３２の半径は比較的小さく、スロット３４の磁極ピッチ間距離は比較的長い。固定子３０の詳細については後述する。
【００３３】
回転子１０は、回転軸１２と、該回転軸に固定された回転子鉄心（コア）１４と、絶縁処理された導線を円筒状に巻いた界磁巻線１６とを有する。界磁巻線はコア１４を構成する一対のポールコアにより両側から挟持されている。
【００３４】
フレーム１８は、固定子３０及び回転子１０を収容し、回転子１０の回転軸１２を回転可能に支持するとともに、ポールコアの外周側に所定の隙間を介して固定子３０が固定されている。
【００３５】
図１及び図２に示すように、固定子３０のコア３２は円筒形状を持ち、軸方向及び半径方向に延びる複数（１０８個）のスロット３４が円周方向に隔設されている。全てのスロット３４は同形状で、各スロット３４の横断面形状は半径方向に細長い矩形状であり、内周側が開口している。
【００３６】
１０８個の外導体セグメント４０等と１０８個の内導体セグメント５０等とにより１０８個のセグメント組６０等が構成されている。１０８個の外導体セグメント４０等及び１０８個の内導体セグメント５０等は、一部の異形線を除き同形状である。１０８個のセグメント組６０等により導体コイル６８が構成される。
【００３７】
以下、第９０セグメント組６０を例にとって説明する。図３に示すように、第９０外導体セグメント４０は中間の横断面矩形状の一対の直線部４１及び４２と、一端のＵ字形状のターン部４３と、他端の一対の接合片４５及び４７とから成り松葉形状を持つ。ターン部４３は板厚方向及び板厚と直交する方向に捻られ、コア３２の一端面３６から突出している。一方直線部４１と他方直線部４２とは所定間隔を保って互いに平行である。一方の接合片４５と他方接合片４７とは長手方向と直交する方向（コアの円周方向）で互いに離れる方向に屈曲されている。
【００３８】
第９０内導体セグメント５０も、第９０外導体セグメント４０と同様に中間の横断面矩形状の一対の直線部５１及び５２と、一端のターン部５３、他端の一対の接合片５５及び５７とを含み、松葉形状を持つ。内導体セグメント５０は外導体セグメント４０の内側に位置して取り囲まれている。よって、上記ターン部４３と同様に捻られたターン部５３は上記ターン部４３よりも小さく、コア３２の一端面３６から突出している。各セグメント組のターン部４３，５３等が一端側コイルエンド群を形成している。
【００３９】
一方直線部５１及び他方直線部５３は上記一方直線部４１及び他方直線部４３と長さは同じであるが間隔は狭い。また、一方の接合片５５及び他方接合片５７は長手方向と直交する方向で互いに近づく方向に屈曲されている。
【００４０】
なお、セグメント組６０等はターン部４３及び５３を捻ってコア３２の所定のスロット３４ａ、３４ｂ等に軸方向に挿入される。直線部４１，５１がスロット３４ａに収容され、直線部４２，５２がスロット３４ｂに収容され、ターン部４３及び５３が一端面３６から突出し、接合片４５，５５及び４７，５７が他端面３３から突出する。
【００４１】
次に、接合片４５，５５及び４７，５７の接合について図４，図５を参照しつつ説明する。例えば、第９０スロット（第ｋスロット）３４ａの最内層４１に連続した第９０外導体セグメント４０の一方接合片４５は、コア３２の他端面３３側でコア３２の湾曲に沿ってコア３２の内周面３７の半径の１．０倍の半径で湾曲して反時計方向に延びている。一方、第９９スロット（第ｌスロット）３４ｂの内層５２に連続した第９９内導体セグメント５０の他方接合片５７は他端面３３でコア３２の湾曲に沿ってコア３２の内周面３７の半径の１．０５倍の半径で湾曲して反時計方向に延びている。そして、一方接合片４５と他方接合片５７とは接合部７１で接合されている。
【００４２】
また、第９０スロット３４ａの外層５１に連続しコア３２の湾曲に沿って時計方向に延びた第９０内導体セグメント５０の一方接合片５５は、第９９スロット３４ｂの最外層４２に連続し反時計方向に延びた第９９外導体セグメント４０の他方接合片４７と、接合部７２で接合されている。
【００４３】
多数の接合部７１、７２で接合された多数の一方接合片４４，５５及び多数の他方接合片４７，５７が他端側コイルエンド群を形成している。
【００４４】
１０８個のセグメント組から成る導体コイル６８の配線図の一部を図２及び図４に示す。外導体セグメント４０が実線で示され、内導体セグメント５０が破線で示されている。例えば、第９０外導体セグメント４０と第９０内導体セグメント５０から成る第９０セグメント組６０（以下、外導体セグメントの一方直線部及び内導体セグメントの一方直線部が収容されたスロットの番号で呼ぶ）に注目する。第９０外導体セグメント４０の一方直線部４１は第９０スロット３４ａの最内層を成し、一方接合片４５は左方に屈曲している。他方直線部４２は第９９スロット３４ｂの最外層を成し、他方接合片４７は右方に屈曲している。
【００４５】
第９０内導体セグメント５０の一方直線部５１は第９０スロット３４ａの外層を成し、一方接合片５５は半径方向視で左方に屈曲している。他方直線部５２は第９９スロット３４ｂの内層を成し、他方接合片５７は半径方向視で右方に屈曲している。
【００４６】
以上の構成は第９１セグメント組６２及び第８９セグメント組６４についても同様である。第９０セグメント組６０、第９１グメント組６２及び第８９セグメント組６４は直列に接続されＵ相を形成している。尚、Ｖ相及びＷ相はＵ相と同様に構成されている。
（作用効果）
電動機の作動自体は公知であり、また本発明に直接関係ないので、説明を割愛する。
【００４７】
接合片４５，５５及び４７，５７の接合に関し、図５から明らかなように、磁極ピッチが大きく対応するスロット３４ａと３４ｂとの間の距離が長い。しかし、第９０外導体セグメント４０の一方接合片４５及び他方接合片４７も、第９０内導体セグメント５０の一方接合片５５及び他方接合片５７もコア３２の内周面３７の半径の１．０７倍の半径でＲ状に湾曲している。
【００４８】
その結果、一方接合片４５及び他方接合片４７、一方接合片５５及び他方接合片５７、並びに第１接合部７１及び第２接合部７２はコア３２の内周面３７よりも半径方向外方に位置しており、回転子１０の挿入を妨げることがない。加えて、コア３２の他端面３３の側方の空間内で、多数の接合部７１，７２を円周方向及び半径方向において、均等に配置することができ、連続的な接合（溶接）作業が可能となり、生産性が向上する。
＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例に付いて図６を参照しつつ説明する。第２実施例はコア８０の半径が大きく、１つのスロット内に収納されている直線部の個数が第１実施例よりも多い。詳述すると、コア８０の第１スロット８４ａに４つの層構造１０５，１０６，１０７及び１０８が挿入されている。最も内側の層構造１０５は前記スロット３４ａ内の層構造と同様に、最内層９１、内層１００、外層９７及び最外層９４から成る。内側から第２番目の層構造１０６、第３番目の層構造１０７及び最も外側の層構造１０８は追加的な層構造であり、最も内側の層構造１０５と同じ構造を持つ。
【００４９】
第１スロット８４ａから所定磁極ピッチ離れた第２スロット８４ｂには４群の層構造１１１，１１２，１１３及び１１４が挿入されている。各層構造は前記スロット３４ｂ内の層構造と同様の層構造を持つ。
【００５０】
この実施例では、例えば第１スロット８４ａ内に収容された１６個の層から８つの接合片（不図示）が時計方に延び、第２スロット８４ｂ内に収容された１６個の層から８つの接合片（不図示）が反時計方向に延びている。これら全ての接合片は端面視でコア端面の湾曲に沿ってＲ状に湾曲している。
【００５１】
よって、コア８０の半径が大きいにも関わらず、半径方向で最も外方に位置する接合片や接合部等が周辺の機器と干渉する虞れはない。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べてきたように、第１発明の回転電機の固定子によれば、コアの各スロット内に導体セグメントの４つの直線部（層）の収容された固定子において、接合部の干渉や張出しを防止しつつ、コアの半径即ち固定子の半径を増大させることができ、及び／又は磁極数を減少させて磁極ピッチを長くすることができる。
【００５３】
請求項２の固定子によれば、コアの各スロット内に４の倍数の直線部（層）の収容された場合において、請求項１の固定子と同様の効果が得られる。請求項３の固定子によれば、接合部の干渉や張出しを確実に防止することができる。
【００５４】
請求項４の固定子によれば、接合部の干渉や張出しをより確実に防止することができる。請求項５の固定子によれば、接合部による回転子の挿入の妨害、及び接合部と周辺の機器との干渉が防止できる。
【００５５】
また、第２発明の回転電機の固定子によれば、コアの各スロット内に導体セグメントの２の倍数の直線部（層）の収容された固定子において、接合部の干渉や張出しを防止しつつ、コアの半径即ち固定子の半径を増大させることができ、及び／又は磁極数を減少させて磁極ピッチを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体正面断面図である。
【図２】コアの横断面図であり、スロットに収容された直線部（層）を示す。
【図３】スロットに収容された外導体セグメント及び内導体セグメントを示す斜視図である。
【図４】第１実施例の配線を示す説明図である。
【図５】図１のコアの他端面視面である。
【図６】本発明の第２実施例を示す、第２に対応する説明図である。
【図７】第１の実施の形態を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態を示す説明図である。
【図９】第３の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】コアの半径が小さく、磁極ピッチが短い固定子における接合片の接合を説明する説明図である。
【図１１】コアの半径が大きい場合の接合部の干渉を説明する説明図である。
【図１２】磁極ピッチが長い場合の接合部の干渉を説明する説明図である。
【図１３】コアの半径が大きい第１従来例を示す端面視図である。
【図１４】磁極ピッチが長い第２従来例を示す端面視図である。
【符号の説明】
１０：回転子１８：フレーム
３０：固定子３２：コア
３４ａ，３４ｂ：スロット４０：外導体セグメント
４１、５１：一方直線部４２、５２：他方直線部
４３、５３：ターン部５０：内導体セグメント
４５，５５：一方接合片４７，７：他方接合片
６０、６２，６４：セグメント組６８：導体コイル

Claims

円筒形状を持ちｍ個のスロットが円周方向に隔設されたコアと、ｍ個のセグメント組を有し該スロットに収容された導体コイルと、から成り、
該ｍ個のセグメント組は松葉形状のｍ個の外導体セグメントと松葉形状で外導体セグメントに囲まれたｍ個の内導体セグメントから成り、第ｋ外導体セグメントの一方直線部が該第ｋスロットの最内層を形成すると共に他方直線部が該第ｋスロットから第１円周方向に所定磁極ピッチ離れた第ｌスロットの最外層を形成し、該第ｋ内導体セグメントの一方直線部が第ｋスロットの外層を形成すると共に他方直線部が該第ｌスロットの内層を形成し、
該第ｋスロットの該最内層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた第ｋ外導体セグメントの一方接合片が、該第ｌスロットの該内層に連続し端面視で該コア端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた該第ｋ内導体セグメントの他方接合片と第１接合部で接合され、
該第ｋスロットの外層に連続し端面視で該コア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた該第ｋ内導体セグメントの一方接合片が、該第ｌスロットの最外層に連続し端面視で該コア端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた該第ｋ外導体セグメントの他方接合片と第２接合部で接合されていることを特徴とする回転電機の固定子。
更に、前記ｍ個のセグメント組と同じ構成の少なくともｍ個の追加セグメント組を含み、
該追加セグメント組の第ｋ外導体セグメントの一方接合部と第ｋ内導体セグメントの他方接合部とが、前記セグメント組の第ｋ外導体セグメントの一方接合片及び第ｋ内導体セグメントの他方接合片と同様に接合され、
該追加セグメント組の第ｋ外導体セグメントの他方接合部と第ｋ内導体セグメントの一方接合部とが、前記セグメント組の第ｋ外導体セグメントの他方接合片及び該第ｋ内導体セグメントの一方接合片と同様に接合されている請求項１に記載の固定子。
前記第ｋ外導体セグメントの一方接合片及び他方接合片、並びに前記第ｋ内導体セグメントの一方接合片及び他方接合片は、端面視で前記コアの端面の曲率と同じ曲率で湾曲している請求項１又は２に記載の固定子。
前記外導体セグメントの一方接合片及び内導体セグメントの一方接合片は前記コアの内周面の半径の１．０から１．５倍の半径で湾曲し、前記外導体セグメントの他方接合片及び内導体セグメントの他方接合片は前記コアの内周面の半径の１．０から１．５倍の半径で湾曲している請求項３に記載の固定子。
最も内周側の前記第１接合部は前記コアの内周面よりも半径方向外側に位置している請求項４の固定子。
円筒形状を持ちｍ個のスロットが円周方向に隔設されたコアと、ｍ個の導体セグメントから成りスロットに収容された導体コイルと、から成り、第ｋ導体セグメントの一方直線部が第ｋスロット内で内層を形成すると共に他方直線部が該第ｋスロットから第１円周方向に所定磁極ピッチ離れた第ｌスロット内で外層を形成し、
該第ｋスロットの内層に連続し端面視でコア端面の湾曲に沿って第１円周方向に延びた一方接合片が、該第ｌスロットの外層に連続し端面視で端面の湾曲に沿って第２円周方向に延びた他方接合片と接合部で接合されていることを特徴とする回転電機の固定子。