JP2012222922A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子巻線の冷却効果を高め得るようにした回転電機の固定子を提供する。
【解決手段】固定子２０は、周方向に複数のスロット３１を有する円環状の固定子コア３０と、固定子コア３０のスロット３１に巻装された複数の導体線５０からなる固定子巻線４０と、を備えている。導体線５０は、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部５１と、隣り合うスロット収容部５１同士をスロット収容部５１の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部５２とを有する。固定子巻線４０は、固定子コア３０の軸方向両端面から軸方向外方へそれぞれ突出した複数のターン部５２が固定子コア３０の径方向に積層されてなる第１及び第２コイルエンド部４７、４８を有する。第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さｈ１が高くされている。
【選択図】図９

Description

本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機の固定子に関する。

従来、回転電機の固定子として、周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、周方向に異なるスロットに収容されたスロット収容部とスロットの外部でスロット収容部同士を接続しているターン部とを有する複数の導体線を固定子コアに巻装してなる固定子巻線と、を備えたものが一般に知られている。

この固定子の固定子巻線は、複数のスロット収容部と複数のターン部を有する波形の連続導体線を用いて形成する場合と、一対の直状部と両直状部の一端同士を接続するターン部とを有する略Ｕ字形状に成形された複数のセグメント導体を用いて、それらセグメント導体の所定の開放端部同士を固定子コアの軸方向一方側で接続することにより形成する場合とがある。なお、特許文献１には、固定子巻線の形成に用いられる略Ｕ字形状のセグメント導体の成形方法が開示されている。

これらの固定子巻線は、固定子コアの軸方向両側に、固定子コアの軸方向端面から軸方向外方へそれぞれ突出した複数の導体線（ターン部、接続開放端部）が固定子コアの径方向に積層されてなるコイルエンド部を有する。

特開２００３−２６４９６４号公報

ところで、上記のような回転電機では、固定子巻線に流れる電流により固定子巻線の温度が高くなると、電気抵抗値が大きくなり性能が低下するため、固定子巻線のコイルエンド部に外周側から供給される冷却液や冷却エアー等の冷却媒体で固定子巻線や固定子コアを冷却するようにしている。この場合、供給された冷却媒体は、固定子巻線や固定子コアの表面を流通することによってそれらを冷却する。

しかし、上記従来の固定子巻線は、コイルエンド部の軸方向高さが均等であるため、外周側から冷却媒体を供給して冷却した場合に、コイルエンド部の外周側は冷却することができるものの、コイルエンド部の内周側を十分に冷却することができないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固定子巻線の冷却効果を高め得るようにした回転電機の固定子を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、該固定子コアの前記スロットに巻装された複数の導体線からなる固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子において、前記固定子巻線は、前記固定子コアの軸方向両端面から軸方向外方へそれぞれ突出した複数の前記導体線が前記固定子コアの径方向に積層されてなるコイルエンド部を有し、該コイルエンド部の隣接する二つの前記導体線のうち外周側に位置する前記導体線は、内周側に位置する前記導体線に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記導体線は、少なくとも最内周側に位置する前記導体線よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、コイルエンド部の径方向に積層された複数の導体線のうち、隣接する外周側の導体線よりも軸方向高さが低くされている導体線は、隣接する外周側の導体線よりも軸方向内方へ一部が突出し、その突出した部分は外周側から見た場合に露出した状態になる。これにより、外気（冷却媒体）との接触面積が増加するため、コイルエンド部に供給される冷却液や冷却エアー等の冷却媒体による固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

また、コイルエンド部の最外周側に位置する導体線の軸方向高さが最も高くされていることから、コイルエンド部の外周側から冷却媒体が供給される場合に、コイルエンド部の内部へ冷却媒体が進入し易くなるため、これによっても、固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

本発明において、コイルエンド部の径方向に積層されている導体線が３層以上の場合には、コイルエンド部の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さが高くなるようにして、それら全ての導体線の軸方向高さが異なるようにされているのが好ましい。このようにすれば、最外周側に位置する導体線以外の全ての導体線の、外気（冷却媒体）との接触面積を増加させることができるので、コイルエンド部の径方向に積層された導体線を径方向において均一的に冷却することが可能となり、且つ冷却効果を最大限高めることが可能となる。

なお、固定子巻線の冷却効果を高めるためには、コイルエンド部の最外周側に位置する導体線と最内周側に位置する導体線との軸方向高さの差を、より大きくした方が有効となるが、軸方向高さの差を大きくする程、固定子巻線の大型化に繋がるため、それらのバランスを考慮して各導体線の軸方向高さを設定するようにすればよい。

請求項２に記載の発明は、前記コイルエンド部の前記導体線は、前記固定子コアの軸方向端面に対して所定の角度で傾斜した傾斜部を有し、前記コイルエンド部の隣接する二つの前記傾斜部のうち外周側に位置する前記傾斜部は、内周側に位置する前記傾斜部に対して傾斜角度が同等に又は大きくされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記傾斜部は、少なくとも最内周側に位置する前記傾斜部よりも傾斜角度が大きくされていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、コイルエンド部の径方向に積層された複数の傾斜部のうち、隣接する外周側の傾斜部よりも傾斜角度が小さくされている傾斜部は、隣接する外周側の傾斜部よりも軸方向内方へ一部が突出し、その突出した部分は外周側から見た場合に露出した状態になる。これにより、外気（冷却媒体）との接触面積が増加するため、コイルエンド部に供給される冷却媒体による固定子巻線の冷却効果をより十分に高めることができる。

また、コイルエンド部の最外周側に位置する傾斜部の傾斜角度が最も大きくされていることから、コイルエンド部の外周側から冷却媒体が供給される場合に、コイルエンド部の内部へ冷却媒体が進入し易くなるため、これによっても、固定子巻線の冷却効果をより十分に高めることができる。

本発明において、コイルエンド部の径方向に積層されている傾斜部が３層以上の場合には、傾斜部の傾斜角度がコイルエンド部の内周側から外周側に向かって徐々に大きくなるようにして、それら全ての傾斜部の傾斜角度が異なるようにされているのが好ましい。このようにすれば、最外周側に位置する傾斜部以外の全ての傾斜部の、外気（冷却媒体）との接触面積を増加させることができるので、コイルエンド部の径方向に積層された傾斜部を径方向において均一的に冷却することが可能となり、且つ冷却効果を最大限高めることが可能となる。なお、各傾斜部の傾斜角度は、本発明の場合にも、固定子巻線の冷却効果と固定子巻線の大型化とのバランスを考慮して適宜設定するようにすればよい。

請求項３に記載の発明は、前記傾斜部は、前記固定子コアの軸方向端面に沿って延びる複数の段部を有する階段形状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、傾斜部が階段形状に形成されていることにより、傾斜部の外気との接触面積が更に増加するので、固定子巻線の冷却効果を更に高めることができる。また、傾斜部が階段形状に形成されていることによって、固定子コアの軸方向端面から突出しているコイルエンド部の軸方向高さを低くすると共に、径方向幅を小さくすることができるので、固定子巻線を小型化することができる。

請求項４に記載の発明は、前記導体線は、周方向に異なる前記スロットに収容されるスロット収容部と、前記スロットの外部で前記スロット収容部同士を接続しているターン部とを有するとともに、該ターン部は、周方向の中央部に前記固定子コアの軸方向端面に沿って延びる頭頂段部を有し、前記コイルエンド部の隣接する二つの前記頭頂段部のうち外周側に位置する前記頭頂段部は、内周側に位置する前記頭頂段部に対して延伸方向長さが同等に又は長くされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記頭頂段部は、少なくとも最内周側に位置する前記頭頂段部よりも延伸方向長さが長くされていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、コイルエンド部の径方向に積層された複数の頭頂段部のうち、隣接する外周側の頭頂段部よりも延伸方向長さが短くされている頭頂段部のターン部は、外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、コイルエンド部に供給される冷却媒体による固定子巻線の冷却効果を更に高めることができる。

また、コイルエンド部の最外周側に位置する頭頂段部の延伸方向長さが最も長くされていることから、コイルエンド部の外周側から冷却媒体が供給される場合に、コイルエンド部の内部へ冷却媒体が進入し易くなるため、これによっても、固定子巻線の冷却効果を更に高めることができる。

本発明において、コイルエンド部の径方向に積層されている頭頂段部が３層以上の場合には、頭頂段部の延伸方向長さがコイルエンド部の内周側から外周側に向かって徐々に長くなるようにして、それら全ての頭頂段部の延伸方向長さが異なるようにされているのが好ましい。このようにすれば、最外周側に位置する頭頂段部以外の全ての頭頂段部の、外気（冷却媒体）との接触面積を増加させることができるので、コイルエンド部の径方向に積層された頭頂段部を径方向において均一的に冷却することが可能となり、且つ冷却効果を最大限高めることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、前記コイルエンド部の隣接する二つの前記導体線のうち内周側に位置する前記導体線は、外周側に位置する前記導体線に対して軸方向外方へ突出しておらず、且つ、前記コイルエンド部の最内周側に位置する前記導体線は、少なくとも最外周側に位置する前記導体線に対して軸方向内方へ突出していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、コイルエンド部の径方向に積層された複数の導体線のうち、隣接する外周側の導体線よりも軸方向内方へ一部が突出している導体線は、その突出している部分が外周側から見た場合に露出しており、その露出した部分だけ外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、コイルエンド部に供給される冷却媒体による固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

また、コイルエンド部の最外周側に位置する導体線が軸方向外方へ最も突出していることから、コイルエンド部の外周側から冷却媒体が供給される場合に、コイルエンド部の内部へ冷却媒体が進入し易くなるため、これによっても、固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

本発明において、コイルエンド部の径方向に積層されている導体線が３層以上の場合には、それら全ての導体線が、隣接する外周側の導体線よりも軸方向内方へ一部が突出しているようにされているのが好ましい。このようにすれば、最外周側に位置する導体線以外の全ての導体線の、外気（冷却媒体）との接触面積を増加させることができるので、コイルエンド部の径方向に積層された導体線を径方向において均一的に冷却することが可能となり、且つ冷却効果を最大限高めることが可能となる。なお、隣接する外周側の導体線に対する内周側の導体線の軸方向内方への突出量は、本発明の場合にも、固定子巻線の冷却効果と固定子巻線の大型化とのバランスを考慮して適宜設定するようにすればよい。

請求項６に記載の発明は、前記コイルエンド部の前記導体線は、前記コイルエンド部の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さが高くされていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、コイルエンド部の最外周側に位置する導体線以外の全ての導体線に対して、外気（冷却媒体）との接触面積を増加させることが可能となるので、固定子巻線の冷却効果を効率よく且つ均一的に高めることが可能となる。

請求項７に記載の発明は、前記固定子巻線は、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部と、隣り合う該スロット収容部同士を該スロット収容部の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部とを有する連続導体線により構成され、前記固定子コアの軸方向両側に、それぞれ複数の前記ターン部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第１コイルエンド部及び第２コイルエンド部を有し、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の隣接する二つの前記ターン部のうち外周側に位置する前記ターン部は、内周側に位置する前記ターン部に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の最外周側に位置する前記ターン部は、最内周側に位置する前記ターン部よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、固定子巻線は、複数のスロット収容部と複数のターン部とを有する連続導体線により構成されており、固定子コアの軸方向両側に、それぞれ複数のターン部が径方向に積層されてなる第１コイルエンド部及び第２コイルエンド部を有する。そして、第１及び第２コイルエンド部の最外周側に位置するターン部は、最内周側に位置するターン部よりも軸方向高さが高くされている。よって、このタイプの固定子巻線を有する固定子においても、第１及び第２コイルエンド部の複数のターン部のうち、隣接する外周側のターン部よりも軸方向高さが低くされているターン部は、外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、第１及び第２コイルエンド部に供給される冷却媒体による固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

また、第１及び第２コイルエンド部の最外周側に位置するターン部の軸方向高さが最も高くされていることから、第１及び第２コイルエンド部の外周側から冷却媒体が供給される場合に、第１及び第２コイルエンド部の内部へ冷却媒体が進入し易くなるため、これによっても、固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

請求項８に記載の発明は、前記固定子巻線は、一対の直状部と両該直状部の一端同士を接続するターン部と前記直状部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とを有する複数のセグメント導体を所定の状態に接続することにより前記固定子コアに巻装され、前記固定子コアの軸方向一端側で複数の前記ターン部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第１コイルエンド部と、前記固定子コアの軸方向他端側で所定の前記開放端部同士が接続された複数の接続開放端部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第２コイルエンド部とを有し、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の隣接する二つの前記ターン部又は前記接続開放端部のうち外周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部は、内周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の最外周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部は、少なくとも最内周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、固定子巻線は、一対の直状部と両直状部の一端同士を接続するターン部と直状部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とを有する複数のセグメント導体を、所定の状態に接続することにより固定子コアに巻装されており、固定子コアの軸方向一端側で複数のターン部が固定子コアの径方向に積層されてなる第１コイルエンド部と、固定子コアの軸方向他端側で所定の開放端部同士が接続された複数の接続開放端部が固定子コアの径方向に積層されてなる第２コイルエンド部とを有する。そして、第１及び第２コイルエンド部の最外周側に位置するターン部又は接続開放端部は、少なくとも最内周側に位置するターン部又は接続開放端部よりも軸方向高さが高くされている。

よって、このタイプの固定子巻線を有する固定子においても、第１及び第２コイルエンド部の複数のターン部又は接続開放端部のうち、隣接する外周側のターン部又は接続開放端部よりも軸方向高さが低くされているターン部又は接続開放端部は、外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、第１及び第２コイルエンド部に供給される冷却媒体による固定子巻線の冷却効果を十分に高めることができる。

請求項９に記載の発明は、前記コイルエンド部は、前記固定子コアの外周側から冷却媒体が供給されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、コイルエンド部は、最外周側に位置する導体線が、少なくとも最内周側に位置する導体線よりも軸方向高さが高くされていることから、固定子コアの外周側から供給される冷却媒体がコイルエンド部の内部へ容易に進入する。これにより、冷却媒体による冷却効果をより確実に発揮させることができる。

実施形態１に係る固定子が搭載された回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。 実施形態１に係る固定子の図であって、（ａ）はその固定子の平面図であり、（ｂ）はその固定子を側方から見た正面図である。 実施形態１に係る固定子コアの平面図である。 実施形態１に係る分割コアの平面図である。 実施形態１に係る固定子巻線の斜視図である。 実施形態１に係る固定子巻線を構成する導体線の断面図である。 実施形態１に係る導体線の全体形状を示す正面図である。 実施形態１に係る導体線のターン部の形状を示す斜視図である。 実施形態１に係る固定子巻線の第１及び第２コイルエンド部において径方向に積層配置されたターン部の径方向から見た状態を模式的に示す模式図である。 実施形態１に係る固定子巻線の第１コイルエンド部において径方向に積層配置されたターン部を外周側から見た正面図である。 実施形態２に係る固定子のセグメント導体挿入側から見た斜視図である。 実施形態２に係る固定子のセグメント導体溶接側から見た斜視図である。 実施形態２において固定子コアのスロットにセグメント導体を挿入する状態を示す説明図である。 実施形態２に係る固定子巻線の第１及び第２コイルエンド部において径方向に積層配置されたターン部の径方向から見た状態を模式的に示す模式図である。 実施形態２に係る固定子巻線の第１コイルエンド部において径方向に積層配置されたターン部を外周側から見た正面図である。 実施形態２に係る固定子巻線の第２コイルエンド部において径方向に積層配置された接続斜行部を外周側から見た正面図である。 他の実施形態に係る固定子巻線の第１コイルエンド部において径方向に積層配置されたターン部を径方向から見た状態を模式的に示す模式図である。

以下、本発明の回転電機の固定子を具体化した実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。

〔実施形態１〕
本実施形態の固定子は、車両用発電機として用いられる回転電機に搭載されるものである。図１は、本実施形態の固定子が搭載された回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。本実施形態に係る回転電機１は、図１に示すように、略有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂが開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１，１２を介して回転自在に支承される回転軸１３に固定された回転子１４と、ハウジング１０内の回転子１４を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子２０と、を備えている。

また、この回転電機１には、固定子２０の固定子巻線４０に冷却用の冷却媒体を供給する一対の管路１５、１６を備えた冷媒供給手段が設けられている。管路１５、１６は、ハウジング１０の内部と外部を連通するようにして、ハウジング部材１０ａ、１０ｂにそれぞれ貫通した状態で取り付けられている。各管路１５、１６の先端部には、冷却媒体を吐出する吐出口１５ａ、１６ａが設けられている。吐出口１５ａ、１６ａは、ハウジング１０内に収容された固定子２０の固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド部４７、４８の鉛直上方に開口している。

なお、この回転電機１には、吐出口１５ａ、１６ａから吐出した冷却媒体を回収し冷媒供給手段に戻して循環させる回収手段（図示せず）や、加熱された冷却媒体を冷却する冷却器（図示せず）等が、循環経路の途中に設けられている。また、冷却媒体として、本実施形態ではＡＴＦを用いているが、従来の回転電機において使用される冷却媒体を用いてもよい。

回転子１４は、固定子２０の内周側と向き合う外周側に、周方向に所定距離を隔てて配置された複数の永久磁石を有し、これら永久磁石により周方向に極性が交互に異なる複数の磁極が形成されている。回転子１４の磁極の数は、回転電機の仕様により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

次に、固定子２０について図２〜図１０を参照して説明する。固定子２０は、図２に示すように、周方向に複数に分割された分割コア３２を組み付けてなる円環状の固定子コア３０と、固定子コア３０に巻装された複数の導体線５０からなる三相の固定子巻線４０とを備えている。なお、固定子コア３０と固定子巻線４０との間には、絶縁紙を配してもよい。

固定子コア３０は、図３及び図４に示すように、周方向に分割された複数（本実施形態では２４個）の分割コア３２により円環状に形成され、その内周側に周方向に配列された複数のスロット３１を有する。この固定子コア３０は、外周側に位置する円環状のバックコア部３３と、バックコア部３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３４とからなる。これにより、隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ同士の間には、固定子コア３０の内周側に開口し径方向に延びるスロット３１が形成されている。隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ、即ち、１つのスロット３１を区画する一対の側面３４ａは、互いに平行な平行面となっている。これにより、各スロット３１は、一定の周方向幅寸法で径方向に延びている。なお、ティース３４の突出先端部の側面３４ａには、周方向に突出する鍔部は設けられていない。

スロット３１は、本実施形態では固定子巻線４０が２倍スロットの分布巻きであるため、回転子の磁極数（８）に対し、固定子巻線４０の一相あたり２個の割合で形成されている。つまり、８×３×２＝４８個のスロット３１が形成されている。この場合、４８個のスロット３１は、スロット３１と同数（４８個）のティース３４により形成されている。

なお、固定子コア３０を構成する分割コア３２は、プレス打ち抜き加工により所定形状に形成された複数の電磁鋼板を固定子コア３０の軸方向に積層して形成されている。また、固定子コア３０は、円環状に組み付けられた分割コア３２の外周に外筒３７が嵌合されることにより円環状に固定（保形）されている（図２（ａ）参照）。

固定子巻線４０は、図５に示すように、所定の波形形状に成形した所定数（本実施形態では１２本）の導体線５０を所定の状態に積み重ねて帯状の導体線集積体を形成し、その導体線集積体を渦巻き状に巻き付けることにより円筒状に形成されている。

固定子巻線４０を構成する導体線５０は、図６に示すように、矩形断面の銅製の導体５８と、内層５９ａ及び外層５９ｂを有し導体５８の外周を被覆する絶縁皮膜５９とからなる絶縁被覆平角線が採用されている。内層５９ａ及び外層５９ｂを合わせた絶縁皮膜５９の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの範囲に設定されている。このように、内層５９ａ及び外層５９ｂからなる絶縁皮膜５９の厚みが厚いので、導体線５０同士を絶縁するために導体線５０同士の間に絶縁紙等を挟み込んで絶縁する必要がない。

また、外層５９ｂはナイロン等の絶縁材で形成され、内層５９ａは外層５９ｂよりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂またはポリアミドイミド等の絶縁材で形成されている。これにより、回転電機１に発生する熱により外層５９ｂは内層５９ａよりも早く結晶化するため、外層５９ｂの表面硬度が高くなり、導体線５０に傷が付き難くなる。

この導体線５０は、図７に示すように、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部５１と、隣り合うスロット収容部５１同士をスロット収容部５１の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部５２とを有する連続線よりなり、１本の長さは約３ｍである。これにより、固定子巻線４０は、図５に示すように、軸方向中央部で複数のスロット収容部５１が固定子コア３０の径方向に積層されてなるスロット収容部積層部４６と、軸方向両側で固定子コア３０の軸方向両端面から軸方向外方へそれぞれ突出する複数のターン部５２が固定子コア３０の径方向に積層（本実施形態では８層）されてなる第１及び第２コイルエンド部４７、４８とを有する。

図８に示すように、導体線５０のターン部５２の延伸方向の略中央部には、固定子コア３０の軸方向の端面３０ａに沿って延びる頭頂段部５３が設けられており、頭頂段部５３の両側には、固定子コア３０の端面３０ａに対して所定の角度で傾斜した階段形状の傾斜部が設けられている。頭頂段部５３には、固定子コア３０の端面３０ａに沿ってクランク形状に形成されたねじりを伴わないクランク部５４が形成されている。このクランク部５４のクランク形状によるずれ量は、導体線５０の略幅分である。これにより、径方向に隣接している導体線５０のターン部５２同士を密に巻回することができる。その結果、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の径方向の幅が小さくなるので、固定子巻線４０が径方向外側に張り出すことを防止する。

また、スロット３１から固定子コア３０の外に突出するターン部５２の突出箇所には、導体線５０がまたがって設置されているスロット３１同士に向けて固定子コア３０の軸方向両側の端面３０ａに沿って段部５６が形成されている。これにより、スロット３１から突出している導体線５０のターン部５２の突出箇所の間隔、言い換えればターン部５２が形成する三角形状部分の底辺の長さは、導体線５０がまたがって設置されているスロット３１同士の間隔よりも狭くなっている。その結果、第１及び第２コイルエンド４７、４８の高さＨ１が低くなる。

また、固定子コア３０の端面３０ａに沿った段部５６の長さをｄ１、周方向に隣接するスロット３１同士の間隔をｄ２とすると、ｄ１≦ｄ２になっている。これにより、ターン部５２の段部５６が周方向に隣り合うスロット３１から突出するターン部５２と干渉することを防止できる。これにより、周方向に隣接するスロット３１から突出するターン部５２同士が互いに干渉することを避けるために、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の高さＨ１が高くなったり、あるいは第１及び第２コイルエンド部４７、４８の径方向の幅が大きくなったりすることを防止できる。その結果、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の高さＨ１が低くなる。さらに、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の径方向の幅が小さくなるので、固定子巻線４０が径方向外側に張り出すことを防止する。

さらに、導体線５０には、ターン部５２の略中央部のクランク部５４と、ターン部５２の突出箇所に形成した段部５６との間に、それぞれ２個の段部５７が形成されている。つまり、固定子コア３０の一方の端面３０ａ側の導体線５０のターン部５２には、頭頂段部５３を含む合計７個の段部が形成されている。これにより、段部を形成しない三角形状のターン部の高さに比べ、ターン部５２の高さｈ１が低くなる。段部５６、５７は、頭頂段部５３と同様に、固定子コア３０の端面３０ａと平行に形成されている。したがって、導体線５０のターン部５２は、頭頂段部５３の両側に位置する傾斜部５５が階段形状に形成されている。

本実施形態の固定子巻線４０は、図９及び図１０に示すように、複数のターン部５２ａ〜５２ｈが径方向に積層されてなる第１及び第２コイルエンド部４７、４８において、隣接する二つのターン部５２のうち外周側に位置するターン部５２は、内周側に位置するターン部５２に対して軸方向高さｈ１が高くされている。この軸方向高さｈ１の関係は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の全てのターン部５２に適用されていることから、最外周側に位置するターン部５２ａの軸方向高さｈ１が最も高くされ、最内周側に位置するターン部５２ｈの軸方向高さｈ１が最も低くされている。また、第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さｈ１が高くされ、それら全てのターン部５２ａ〜５２ｈの軸方向高さｈ１が異なるようにされている。

換言すれば、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の隣接する二つのターン部５２のうち内周側に位置するターン部５２は、外周側に位置するターン部５２に対して軸方向高さｈ１が低くされていることによって、軸方向内方へ所定量ずつ位置ずれして突出した状態になっている。即ち、図１０に示すように、第１及び第２コイルエンド部４７、４８を径方向外方から見た場合、最外周側に位置するターン部５２ａ以外のターン部５２ｂ〜５２ｈは、隣接する外周側のターン部５２に対して軸方向内方へ位置ずれして突出し、その突出した部分が露出している。これにより、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置するターン部５２ａ以外のターン部５２ｂ〜５２ｈは、その露出した部分だけ外気（冷却媒体）との接触面積が増加するようにされている。

また、ターン部５２の頭頂段部５３は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側から外周側に向かって徐々に延伸方向長さＬ１が長くなるようにされている（図１０参照）。よって、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置する頭頂段部５３ａの延伸方向長さＬ１が最も長くされ、最内周側に位置する頭頂段部５３ｈの延伸方向長さＬ１が最も短くされている。

さらに、ターン部５２の階段形状に形成された傾斜部５５は、固定子コア３０の端面３０ａに対する傾斜角度α１が、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側から外周側に向かって徐々に大きくなるようにされている（図１０参照）。よって、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置する傾斜部５５ａの傾斜角度α１が最も大きくされ、最内周側に位置する傾斜部５５ｈの傾斜角度α１が最も小さくされている。

即ち、本実施形態の第１及び第２コイルエンド部４７、４８は、上記のように構成されていることによって、冷媒供給手段の管路１５、１６から第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側に供給される冷却媒体が、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側へ進入し易くされ、且つ内周側へ進入した冷却媒体が、全てのターン部５２に対してより広範囲の表面に接触可能となるようにされている。これにより、第１及び第２コイルエンド部４７、４８に供給される冷却媒体による固定子巻線４０の冷却効果が十分に高められている。

なお、この固定子巻線４０と固定子コア３０との組付けは、円筒状に成形された固定子巻線４０の外周側から各分割コア３２のティース部３４を挿入して、全ての分割コア３２を固定子巻線４０に沿って円環状に配置した後、分割コア３２の外周に円筒状の外筒３７を嵌合することにより行われる。これにより、固定子巻線４０は、図２に示すように、各導体線５０の所定のスロット収容部５１が固定子コア３０の所定のスロット３１内に収容された状態に組み付けられる。この場合、各導体線５０のスロット収容部５１は、所定のスロット数（本実施形態では３相×２個（倍スロット）＝６個）ごとのスロット３１に収容されている。また、導体線５０の隣り合うスロット収容部５１同士を接続しているターン部５２は、固定子コア３０の両端面３０ａからそれぞれ突出し、その突出している多数のターン部５２により、固定子巻線４０の軸方向両端部に第１及び第２コイルエンド部４７、４８が形成される。

以上のように構成された本実施形態の固定子２０を備えた回転電機１は、運転が開始されると、冷媒供給手段により管路１５、１６の吐出口１５ａ、１６ａから冷却用の冷却媒体が吐出される。吐出口１５ａ、１６ａから吐出した冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側に供給される。そして、供給された冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側から内部に進入し、各ターン部５２の内側表面及び固定子コア３０の端面３０ａに沿って外周側から内周側へと流動して、第１及び第２コイルエンド部４７、４８を冷却する。

このとき、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置するターン部５２ａの軸方向高さｈ１が最も高くされていることから、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側に供給された冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内部へ容易に進入して、各ターン部５２の表面に沿って外周側から内周側へと円滑に流動する。

また、第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２の軸方向高さｈ１が、内周側から外周側に向かって徐々に高くされ、最外周側に位置するターン部５２ａ以外のターン部５２の冷却媒体（外気）との接触面積が増加されていることから、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内部に容易に進入した冷却媒体が、各ターン部５２の内側表面に沿って外周側から内周側へと円滑に流動することにより、第１及び第２コイルエンド部４７、４８を効率よく効果的に冷却する。

なお、第１及び第２コイルエンド部４７、４８及び固定子コア３０を冷却した冷却媒体は、回収手段により回収されて冷媒供給手段に戻された後、再度吐出口１５ａ、１６ａから吐出されるようにして循環させて使用される。

以上のように構成された本実施形態の回転電機１の固定子２０によれば、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の隣接する二つのターン部５２のうち、外周側に位置するターン部５２の軸方向高さｈ１が内周側に位置するターン部５２よりも高くされ、内周側に位置するターン部５２は、外周側に位置するターン部５２に対して軸方向内方へ突出して露出するようにされている。これにより、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の径方向に積層されたターン部５２の、冷却媒体（外気）との接触面積が増加するため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８に供給される冷却媒体による冷却効果を十分に高めることができる。

特に、本実施形態では、第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２の軸方向高さｈ１が、内周側から外周側に向かって徐々に高くされていることにより、最外周側に位置するターン部５２ａ以外の全てのターン部５２が、隣接する外周側のターン部５２に対して軸方向内方へ突出して露出するようにされている。そのため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置するターン部５２ａ以外の全てのターン部５２の、冷却媒体（外気）との接触面積が増加しているので、第１及び第２コイルエンド部４７、４８（固定子巻線４０）の冷却効果を効率よく且つ均一的に高めることができる。

また、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置するターン部５２ａの軸方向高さｈ１が最も高くされていることから、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側から供給される冷却媒体が、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内部へ進入し易くなるため、これによっても、第１及び第２コイルエンド部４７、４８（固定子巻線４０）の冷却効果を十分に高めることができる。

そして、本実施形態では、第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２は、それぞれ頭頂段部５３の両側に傾斜部５５を有し、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の隣接する二つの傾斜部５５のうち、外周側に位置する傾斜部５５の傾斜角度α１が内周側に位置する傾斜部５５の傾斜角度α１よりも大きくされている。即ち、内周側に位置する傾斜部５５は、外周側に位置する傾斜部５５に対して軸方向内方へ突出して露出するようにされている。そのため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８に供給される冷却媒体による固定子巻線４０の冷却効果をより十分に高めることができる。

特に、本実施形態では、傾斜部５５の傾斜角度α１が、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内周側から外周側に向かって徐々に大きくされていることにより、最外周側に位置する傾斜部５５以外の全ての傾斜部５５が、隣接する外周側の傾斜部５５に対して軸方向内方へ突出して露出するようにされている。そのため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置する傾斜部５５以外の全ての傾斜部５５の、冷却媒体（外気）との接触面積が増加しているので、第１及び第２コイルエンド部４７、４８（固定子巻線４０）の冷却効果を効率よく且つ均一的に高めることができる。

また、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の最外周側に位置する傾斜部５５の傾斜角度α１が最も大きくされていることから、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の外周側から供給される冷却媒体が、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の内部へ進入し易くなるため、これによっても、第１及び第２コイルエンド部４７、４８（固定子巻線４０）の冷却効果を十分に高めることができる。

また、傾斜部５５が階段形状に形成されていることから、傾斜部５５の外気との接触面積が更に増加するので、第１及び第２コイルエンド部４７、４８（固定子巻線４０）の冷却効果を更に高めることができる。また、傾斜部５５が階段形状に形成されていることによって、固定子コア３０の端面３０ａから突出している第１及び第２コイルエンド部４７、４８の軸方向高さＨ１を低くすると共に、径方向幅を小さくすることができるので、固定子巻線４０を小型化することができる。

そして、本実施形態における導体線５０のターン部５２は、延伸方向の中央部に頭頂段部５３を有し、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の隣接する二つの頭頂段部５３のうち、外周側に位置する頭頂段部５３の延伸方向長さＬ１が内周側に位置する頭頂段部５３の延伸方向長さＬ１よりも大きくされている。そのため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の径方向に積層された複数の頭頂段部５３のうち、隣接する外周側の頭頂段部５３よりも延伸方向長さＬ１が短くされている頭頂段部５３のターン部５２は、傾斜部５５の外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、第１及び第２コイルエンド部４７、４８に供給される冷却媒体による固定子巻線４０の冷却効果を更に高めることができる。

なお、本実施形態の固定子巻線４０は、複数のスロット収容部と複数のターン部とを有する連続導体線が用いられ、第１及び第２コイルエンド部４７、４８の両方が固定子コア３０の径方向に積層された複数のターン部５２により構成されているタイプのものであるが、このタイプの固定子巻線４０において、第１及び第２コイルエンド部４７、４８に供給される冷却媒体による冷却効果をより十分に発揮させることができる。

〔実施形態２〕
図１１は、実施形態２に係る固定子のセグメント導体挿入側から見た斜視図である。図１２は、実施形態２に係る固定子のセグメント導体溶接側から見た斜視図である。図１３は、実施形態２において固定子コアのスロットにセグメント導体を挿入する状態を示す説明図である。

本実施形態の固定子１２０は、実施形態１と同様に車両用発電機として用いられる回転電機１に搭載されるものであるが、図１１〜図１３に示すように、固定子巻線１４０として、略Ｕ字形状の複数のセグメント導体１５０を所定の状態に接続して固定子コア１３０に巻装されているセグメント型のものが採用されている点で、実施形態１と異なる。

本実施形態の固定子１２０は、円環状の固定子コア１３０と、一対の直状部と両該直状部の一端同士を接続するターン部と前記直状部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とを有する複数のセグメント導体を所定の状態に接続することにより固定子コア１３０に巻装された固定子巻線１４０と、を備えている。

固定子コア１３０は、円環状の複数の電磁鋼板を固定子コア３０の軸方向に積層して形成された一体型のものである。固定子コア１３０は、円環状のバックコア部１３３と、バックコア部１３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース部１３４とからなり、隣り合うティース部１３４の間にスロット１３１が形成されている。

固定子コア１３０のスロット１３１に巻装された固定子巻線１４０は、端末同士が互いに接合された複数の略Ｕ字形状のセグメント導体１５０により構成されている。このセグメント導体１５０の両端部を除く大部分の外周には、図示しない絶縁被膜が被覆されている。セグメント導体１５０は、図１３に示すように、互いに平行な一対の直状部１５１、１５１と、一対の直状部１５１、１５１の一端を互いに連結するターン部１５２とからなるＵ字形状のものが採用されている。ターン部１５２の中央部には、固定子コア１３０の端面１３０ａに沿って延びる頭頂段部１５３が設けられており、頭頂段部１５３の両側には、固定子コア１３０の端面１３０ａに対して所定の角度で傾斜した傾斜部１５５が設けられている。なお、図１３には、同一相の隣接する２個のスロット１３１、１３１に挿入配置される２個で一組のセグメント導体１５０Ａ、１５０Ｂが示されている。また、符号１２４は、固定子コア１３０及び固定子巻線１４０間を電気絶縁するインシュレータである。

Ｕ字形状のセグメント導体１５０は、一対の直状部１５１、１５１が固定子コア１３０の所定の１磁極ピッチ離れた２個のスロット１３１、１３１内に軸方向一端側から挿入される。このようにして、全スロット１３１に対して所定数のセグメント導体１５０の直状部１５１が挿入配置される。本実施形態の場合には、各スロット１３１内において合計１０本の直状部１５１が径方向１列（１０層）に積層配置される。

その後、スロット１３１から軸方向他端側へ突出した一対の直状部１５１、１５１の開放端部が、互いに周方向反対側へ所定の角度をもって斜めに斜行するように折り曲げられて、略半磁極ピッチ分の長さの斜行部１５４（図１６参照）が形成される。そして、固定子コア３０の軸方向他端側において、セグメント導体１５０の所定の斜行部１５４の端末同士が溶接により接合されて所定のパターンで電気的に接続される。即ち、所定の二つの斜行部１５４の端末同士が接続されてなる接続斜行部１５６が形成される。これにより、所定のセグメント導体１５０が直列に接続されることにより、固定子コア３０のスロット３１に沿って周方向に渦巻き状に巻回された３本の相巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を有する固定子巻線１４０が形成される。

なお、固定子巻線１４０の各相について、基本となるＵ字形状のセグメント導体１５０により、固定子コア１３０の周りを１０周する巻線（コイル）が形成される。しかし、固定子巻線１４０の各相について、出力用引き出し線及び中性点用引き出し線を一体に有するセグメント、並びに１周目と２周目とを接続するターン部を有するセグメントは、基本となるセグメント導体１５０とは異なる異形セグメントで構成される。これら異形セグメントを用いて、固定子巻線１４０の各相の巻線端が星型結線により結線される。

このように形成された固定子巻線１４０の軸方向一端側には、図１４及び図１５に示すように、固定子コア１３０の一端面から突出したセグメント導体１５０の複数のターン部１５２が固定子コア１３０の径方向に積層されてなる第１コイルエンド部１４７が形成されている。この第１コイルエンド部１４７において、隣接する二つのターン部１５２のうち外周側に位置するターン部１５２は、内周側に位置するターン部１５２に対して軸方向高さｈ２が高くされている。この軸方向高さｈ２の関係は、第１コイルエンド部１４７の全てのターン部１５２に適用されていることから、最外周側に位置するターン部１５２ａの軸方向高さｈ２が最も高くされ、最内周側に位置するターン部１５２ｊの軸方向高さｈ２が最も低くされている。また、第１コイルエンド部１４７のターン部１５２は、第１コイルエンド部１４７の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さｈ２が高くされ、それら全てのターン部１５２の軸方向高さｈ２が異なるようにされている。

換言すれば、第１コイルエンド部１４７の隣接する二つのターン部１５２のうち内周側に位置するターン部１５２は、外周側に位置するターン部１５２に対して軸方向高さｈ２が低くされていることによって、軸方向内方へ所定量ずつ位置ずれして一部が突出した状態になっている。即ち、図１５に示すように、第１コイルエンド部１４７を径方向外方から見た場合、最外周側に位置するターン部１５２ａ以外のターン部１５２ｂ〜１５２ｊは、隣接する外周側のターン部１５２に対して軸方向内方へ位置ずれして一部が突出し、その突出した部分が露出している。これにより、第１コイルエンド部１４７の最外周側に位置するターン部１５２ａ以外のターン部１５２ｂ〜１５２ｊは、その露出した部分だけ外気（冷却媒体）との接触面積が増加するようにされている。

また、ターン部１５２の頭頂段部１５３は、第１コイルエンド部１４７の内周側から外周側に向かって徐々に延伸方向長さＬ２が長くなるようにされている（図１５参照）。よって、第１コイルエンド部１４７の最外周側に位置する頭頂段部１５３ａの延伸方向長さＬ２が最も長くされ、最内周側に位置する頭頂段部１５３ｊの延伸方向長さＬ２が最も短くされている。

さらに、ターン部１５２の傾斜部１５５は、固定子コア３０の端面１３０ａに対する傾斜角度α２が、第１コイルエンド部１４７の内周側から外周側に向かって徐々に大きくなるようにされている（図１５参照）。よって、第１コイルエンド部１４７の最外周側に位置するターン部１５２ａの傾斜角度α２が最も大きくされ、最内周側に位置するターン部１５２ｊの傾斜角度α２が最も小さくされている。

一方、固定子巻線１４０の軸方向他端側には、固定子コア１３０の他端面から突出したセグメント導体１５０の複数の接続斜行部１５６が固定子コア１３０の径方向に積層されてなる第２コイルエンド部１４８が形成されている。この第２コイルエンド部１４８において、隣接する二つの接続斜行部１５６のうち外周側に位置する接続斜行部１５６は、内周側に位置する接続斜行部１５６に対して軸方向高さ（固定子コアの端面１３０ａから端末接合部１５７までの高さ）ｈ３が高くされている。この軸方向高さｈ３の関係は、第２コイルエンド部１４８の全ての接続斜行部１５６に適用されていることから、最外周側に位置する接続斜行部１５６ａの軸方向高さｈ３が最も高くされ、最内周側に位置する接続斜行部１５６ｊの軸方向高さｈ３が最も低くされている。また、第２コイルエンド部１４８の接続斜行部１５６は、第２コイルエンド部１４８の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さｈ３が高くされ、それら全ての接続斜行部１５６の軸方向高さｈ３が異なるようにされている。

換言すれば、第２コイルエンド部１４８の隣接する二つの接続斜行部１５６のうち内周側に位置する接続斜行部１５６は、外周側に位置する接続斜行部１５６に対して軸方向高さｈ３が低くされていることによって、軸方向内方へ所定量ずつ位置ずれして一部が突出した状態になっている。即ち、図１６に示すように、第２コイルエンド部１４８を径方向外方から見た場合、最外周側に位置する接続斜行部１５６ａ以外の接続斜行部１５６ｂ〜１５６ｊは、隣接する外周側の接続斜行部１５６に対して軸方向内方へ位置ずれして一部が突出し、その突出した部分が露出している。これにより、第２コイルエンド部１４８の最外周側に位置する接続斜行部１５６ａ以外の接続斜行部１５６ｂ〜１５６ｊは、その露出した部分だけ外気（冷却媒体）との接触面積が増加するようにされている。

また、セグメント導体１５０の斜行部１５４は、固定子コア１３０の端面１３０ａに対する傾斜角度α３が、第２コイルエンド部１４８の内周側から外周側に向かって徐々に大きくなるようにされている（図１６参照）。よって、第２コイルエンド部１４８の最外周側に位置する斜行部１５４ａの傾斜角度α３が最も大きくされ、最内周側に位置する斜行部１５４ｊの傾斜角度α３が最も小さくされている。

即ち、本実施形態の第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８は、上記のように構成されていることによって、冷媒供給手段の管路１５、１６から第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８の外周側に供給される冷却媒体が、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８の内周側へ進入し易くされ、且つ内周側へ進入した冷却媒体が、全てのターン部１５２及び接続斜行部１５６に対してより広範囲の表面に接触可能となるようにされている。これにより、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８に供給される冷却媒体による固定子巻線１４０の冷却効果が十分に高められている。

以上のように構成された本実施形態の固定子１２０の場合にも、回転電機１の運転が開始されると、実施形態１の場合と同様に、冷媒供給手段により管路１５、１６の吐出口１５ａ、１６ａから第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８の外周側に冷却媒体が供給される。これにより、供給された冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８の外周側から内部に進入し、各ターン部１５２及び各接続斜行部１５６の内側表面及び固定子コア１３０の端面１３０ａに沿って外周側から内周側へと流動して、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８を冷却する。

このとき、本実施形態の固定子１２０の場合にも、実施形態１の場合と同様に、第１コイルエンド部１４７の隣接する二つのターン部１５２のうち、外周側に位置するターン部１５２の軸方向高さｈ２が内周側に位置するターン部１５２よりも高くされ、内周側に位置するターン部１５２は、外周側に位置するターン部１５２に対して軸方向内方へ突出して露出するようにされているので、第１コイルエンド部１４７に供給される冷却媒体による冷却効果を十分に高めることができる。

また、第２コイルエンド部１４８においても同様に、隣接する二つの接続斜行部１５６のうち、外周側に位置する接続斜行部１５６の軸方向高さｈ３が内周側に位置する接続斜行部１５６よりも高くされ、内周側に位置する接続斜行部１５６は、外周側に位置する接続斜行部１５６に対して軸方向内方へ一部が突出して露出するようにされているので、第２コイルエンド部１４８に供給される冷却媒体による冷却効果を十分に高めることができる。

さらに、本実施形態の固定子１２０の場合にも、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８のターン部１５２又は接続斜行部１５６の軸方向高さｈ２、ｈ３が、内周側から外周側に向かって徐々に高くされていることにより、最外周側に位置するターン部１５２ａ又は接続斜行部１５６ａ以外の全てのターン部１５２又は接続斜行部１５６が、隣接する外周側のターン部１５２又は接続斜行部１５６に対して軸方向内方へ一部が突出して露出するようにされているため、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８（固定子巻線１４０）の冷却効果を効率よく且つ均一的に高めることができる。

また、本実施形態では、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８のターン部１５２又は接続斜行部１５６は、それぞれ中央部の両側に傾斜部１５５又は斜行部１５４を有し、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８の隣接する二つの傾斜部１５５又は斜行部１５４のうち、外周側に位置する傾斜部１５５又は斜行部１５４の傾斜角度α２、α３が内周側に位置する傾斜部１５５又は斜行部１５４の傾斜角度α２、α３よりも大きくされている。即ち、内周側に位置する傾斜部１５５又は斜行部１５４は、外周側に位置する傾斜部１５５又は斜行部１５４に対して軸方向内方へ一部が突出して露出するようにされている。そのため、第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８に供給される冷却媒体による固定子巻線１４０の冷却効果をより十分に高めることができる。

また、本実施形態におけるセグメント導体１５０のターン部１５２は、延伸方向の中央部に頭頂段部１５３を有し、第１コイルエンド部１４７の隣接する二つの頭頂段部１５３のうち、外周側に位置する頭頂段部１５３の延伸方向長さＬ２が内周側に位置する頭頂段部１５３の延伸方向長さＬ２よりも大きくされている。そのため、第１コイルエンド部１４７の径方向に積層された複数の頭頂段部１５３のうち、隣接する外周側の頭頂段部１５３よりも延伸方向長さＬ２が短くされている頭頂段部１５３のターン部１５２は、傾斜部１５５の外気（冷却媒体）との接触面積が増加する。そのため、第１コイルエンド部１４７に供給される冷却媒体による固定子巻線１４０の冷却効果を更に高めることができる。

〔他の実施形態〕
なお、本発明は、上記の実施形態１、２に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

例えば、実施形態１では、第１及び第２コイルエンド部４７、４８のターン部５２は、内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さｈ１が高くなるようにされて、全てのターン部５２の軸方向高さｈ１が異なるようにされていたが、図１７に示す第１コイルエンド部４７Ａのように、径方向に積層された８個のターン部５２ａ〜５２ｈの軸方向高さｈ１が内周側から外周側に向かって２個ずつ段階的に高くなるようにすることができる。

また、図１７に示す第１コイルエンド部４７Ａにおいては、軸方向高さｈ１が同じにされるターン部５２の個数は２個とされているが、０個から任意の複数個の範囲で内周側から外周側に向かって変則的に変化させるようにしてもよい。但し、第１コイルエンド部４７Ａの最外周側に位置するターン部５２ａは、少なくとも最内周側に位置するターン部５２ｈよりも軸方向高さｈ１が高くされていることが条件となる。よって、図１７に示す第１コイルエンド部４７Ａの場合、軸方向高さｈ１が同じにされるターン部５２の個数は、最大で７個となる。

なお、上記のような第１及び第２コイルエンド部４７、４８におけるターン部５２の軸方向高さｈ１の変化のさせ方は、実施形態２の第１及び第２コイルエンド部１４７、１４８におけるターン部１５２や接続斜行部１５６の軸方向高さｈ２、ｈ３についても、同様に適用することができる。

１…回転電機、 １０…ハウジング、 １１，１２…軸受け、 １３…回転軸、 １４…回転子、 ２０…固定子、 ３０…固定子コア、 ３１…スロット、 ３２…分割コア、 ３３…バックコア部、 ３４…ティース、 ３７…外筒、 ４０…固定子巻線、 ４６…スロット収容部積層部、 ４７、４７Ａ、１４７…第１コイルエンド部、 ４８、１４８…第２コイルエンド部、 ５０…導体線、 ５１…スロット収容部、 ５２、１５２…ターン部（導体線）、 ５３、１５３…頭頂段部、 ５５、１５５…傾斜部、 ５６、５７…段部、 ５８…導体、 ５９…絶縁皮膜、 １５０…セグメント導体、 １５４…斜行部（開放端部）、 １５６…接続斜行部（接続開放端部、導体線）、 １５７…端末接合部。

Claims (9)

1. 周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、該固定子コアの前記スロットに巻装された複数の導体線からなる固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子において、
   前記固定子巻線は、前記固定子コアの軸方向両端面から軸方向外方へそれぞれ突出した複数の前記導体線が前記固定子コアの径方向に積層されてなるコイルエンド部を有し、
   該コイルエンド部の隣接する二つの前記導体線のうち外周側に位置する前記導体線は、内周側に位置する前記導体線に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記導体線は、少なくとも最内周側に位置する前記導体線よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする回転電機の固定子。
2. 前記コイルエンド部の前記導体線は、前記固定子コアの軸方向端面に対して所定の角度で傾斜した傾斜部を有し、
   前記コイルエンド部の隣接する二つの前記傾斜部のうち外周側に位置する前記傾斜部は、内周側に位置する前記傾斜部に対して傾斜角度が同等に又は大きくされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記傾斜部は、少なくとも最内周側に位置する前記傾斜部よりも傾斜角度が大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。
3. 前記傾斜部は、前記固定子コアの軸方向端面に沿って延びる複数の段部を有する階段形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の固定子。
4. 前記導体線は、周方向に異なる前記スロットに収容されるスロット収容部と、前記スロットの外部で前記スロット収容部同士を接続しているターン部とを有するとともに、
   該ターン部は、周方向の中央部に前記固定子コアの軸方向端面に沿って延びる頭頂段部を有し、
   前記コイルエンド部の隣接する二つの前記頭頂段部のうち外周側に位置する前記頭頂段部は、内周側に位置する前記頭頂段部に対して延伸方向長さが同等に又は長くされ、且つ、前記コイルエンド部の最外周側に位置する前記頭頂段部は、少なくとも最内周側に位置する前記頭頂段部よりも延伸方向長さが長くされていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
5. 前記コイルエンド部の隣接する二つの前記導体線のうち内周側に位置する前記導体線は、外周側に位置する前記導体線に対して軸方向外方へ突出しておらず、且つ、前記コイルエンド部の最内周側に位置する前記導体線は、少なくとも最外周側に位置する前記導体線に対して軸方向内方へ突出していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
6. 前記コイルエンド部の前記導体線は、前記コイルエンド部の内周側から外周側に向かって徐々に軸方向高さが高くされていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
7. 前記固定子巻線は、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部と、隣り合う該スロット収容部同士を該スロット収容部の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部とを有する連続導体線により構成され、
   前記固定子コアの軸方向両側に、それぞれ複数の前記ターン部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第１コイルエンド部及び第２コイルエンド部を有し、
   前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の隣接する二つの前記ターン部のうち外周側に位置する前記ターン部は、内周側に位置する前記ターン部に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の最外周側に位置する前記ターン部は、最内周側に位置する前記ターン部よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
8. 前記固定子巻線は、一対の直状部と両該直状部の一端同士を接続するターン部と前記直状部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とを有する複数のセグメント導体を所定の状態に接続することにより前記固定子コアに巻装され、
   前記固定子コアの軸方向一端側で複数の前記ターン部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第１コイルエンド部と、前記固定子コアの軸方向他端側で所定の前記開放端部同士が接続された複数の接続開放端部が前記固定子コアの径方向に積層されてなる第２コイルエンド部とを有し、
   前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の隣接する二つの前記ターン部又は前記接続開放端部のうち外周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部は、内周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部に対して軸方向高さが同等に又は高くされ、且つ、前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部の最外周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部は、少なくとも最内周側に位置する前記ターン部又は前記接続開放端部よりも軸方向高さが高くされていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
9. 前記コイルエンド部は、前記固定子コアの外周側から冷却媒体が供給されることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の回転電機の固定子。

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