JP2016127639A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子巻線を構成する導線にひねり部を設けた際に、コイルエンド部の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を低減し得るようにした回転電機の固定子を提供する。【解決手段】固定子は、周方向に複数のスロットを有する固定子コアと、固定子コアのスロットに全節巻きにて巻装された固定子巻線４０と、を備える。固定子巻線は、平板状の導体４５ａ，４５ｂが積層してなり延伸方向両端において積層した導体が接合されている積層導体線を固定子コアに波巻きすることにより形成されている。積層導体線は、スロットに収容されるスロット収容部４６と、異なるスロットに収容されたスロット収容部４６同士をスロットの外部で接続するコイルエンド部４７とを有する。２つのスロットの最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続するコイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に捻り部４８を設ける。【選択図】図６

Description

本発明は、車両等に搭載され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、車両に搭載されて使用される回転電機として、回転可能に設けられた回転子と、該回転子と径方向に対向して配置され周方向に配列された複数のスロットを有する固定子コア、及び該固定子コアのスロットに巻装された導体線よりなる固定子巻線を有する固定子と、を備えたものが一般に知られている。そして、特許文献１及び特許文献２には、スロット内での導体の占積率を下げることなく、導体線内の渦電流損を低減するために、導体線を複数に分割した分割巻線が提案されている。

特許文献１には、固定子巻線を構成する導線は、平板状の導体が積層してなる導線部を有し、該導線部は、その巻き始めと巻き終わりにおいて積層した導体が接合され、かつ巻き始めと巻き終わりの間の少なくとも一カ所がひねられていることが開示されている。これにより、磁束が鎖交することによって導線内に発生する渦電流損を低減することが可能となる。さらに、導線部の巻き始めと巻き終わりの間において、発生する誘導起電力が１／２となる位置でひねることによって、導線内に発生する循環電流損を低減することが可能となる。

また、特許文献２には、固定子コアのスロットに挿入配置された複数のセグメント導体が直列に接続されてなる複数の相巻線を有する固定子巻線において、セグメント導体は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）に分割されるとともに、相巻線は、分割されたＮ個の分割導体が並列になるようにして複数の分割導体が直列に接続され互いに並列に接続されたＮ本の分割相巻線よりなることが開示されている。これにより、コストの大幅な増大を招くこと無く簡単な構成で、漏れ磁束により発生する渦電流損を低減することが可能となる。

さらに、同相の相巻線が配置されるスロットのうち電圧位相が異なる複数のスロットに、各スロットにおいて発生する複数の分割導体の合計誘起電圧が同じになるように、Ｎ本の分割相巻線のそれぞれの分割導体が混在しているようにすることによって、相巻線に短絡電流（循環電流）が流れるのを防止することが可能となる。

特開２０１０−４１７８６号公報 特許第５３５４３０２号公報

ところで、上記特許文献１のように、導線の中間部の少なくとも一カ所をひねることによって、導線内に発生する循環電流損を低減する場合には、固定子コアの軸方向端面から軸方向に突出する固定子巻線のコイルエンド部の突出高さが高くなり、回転電機の体格の増加を招くという問題がある。また、上記特許文献２の場合には、巻線を分割していることから電気抵抗が増加するため発熱量が増加し、回転電機の体格の増加を招き易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、固定子巻線を構成する導体線にひねり部を設けた際に、コイルエンド部の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減し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本発明は、
周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子コア（３０）と、前記固定子コアの前記スロットに全節巻きにて巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）と、を備え、前記固定子巻線は、平板状の導体（４５ａ，４５ｂ）が積層されて延伸方向両端で積層した前記導体が接合されてなる積層導体線（４５）により形成されている回転電機の固定子（２０）において、
前記積層導体線は、前記スロットに収容されるスロット収容部（４６）と、異なる前記スロットに収容された前記スロット収容部同士を前記スロットの外部で接続するコイルエンド部（４７）とを有し、２つの前記スロットの最内周側に位置する前記スロット収容部同士又は最外周側に位置する前記スロット収容部同士を接続するコイルエンド部（４７Ｕ１，４７Ｕ２，１４７Ｕ２，２４７Ｕ１，２４７Ｕ３，３４７Ｕ３）に捻り部（４８）が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、固定子巻線を構成する積層導体線は、スロットに収容されるスロット収容部と、異なるスロットに収容されたスロット収容部同士をスロットの外部で接続するコイルエンド部とを有し、２つのスロットの最内周側に位置するスロット収容部同士又は最外周側に位置するスロット収容部同士を接続するコイルエンド部に捻り部が設けられている。そのため、平板状の導体が積層してなる積層導体線の捻り部が設けられたコイルエンド部の両側において、積層導体線内に発生する循環電流の流れる向きが逆向きとなることによって、互いの循環電流が打ち消し合う。これにより、ひねり部を設けたことによるコイルエンド部の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的な部材や部位との対応関係を示すものであり、特許請求の範囲に記載された各請求項の構成に何ら影響を及ぼすものではない。

実施形態１に係る固定子を搭載した回転電機の軸方向断面図である。 実施形態１に係る固定子の平面図である。 実施形態１に係る固定子の側面図である。 実施形態１に係る固定子の斜視図である。 実施形態１に係る固定子巻線においてコイルエンド部に捻り部が設けられている積層導体線を示す部分斜視図である。 実施形態１に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。 実施形態１、比較例１及び比較例２のＡＣ銅損（渦電流損、循環電流損）の測定結果を示すグラフである。 実施形態１及び比較例２の漏れ磁束により発生した循環電流の測定結果を示すグラフである。 変形例１に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。 実施形態２に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。 実施形態３に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。 実施形態４に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。 実施形態５に係る固定子においてＵ相スロットに収容されたＵ相巻線の巻線仕様を示す説明図である。

以下、本発明に係る回転電機の固定子の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

〔実施形態１〕
本実施形態に係る固定子２０が搭載された回転電機１は、車両用電動機として使用されるものである。この回転電機１は、図１に示すように、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と径方向に対向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。

回転子１４は、固定子２０の内周側と径方向に対向する外周側に、周方向に所定距離を隔てて極性が交互に異なるように配置された複数の磁極を有する。これらの磁極は、回転子１４の所定位置に埋設された複数の永久磁石により形成されている。回転子１４の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではないが、本実施形態では、１０極（Ｎ極：５、Ｓ極：５）とされている。

次に、図２〜図６を参照して固定子２０について説明する。固定子２０は、図２〜図４に示すように、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に分布巻きにて巻装された固定子巻線４０と、を備えている。

固定子コア３０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。この固定子コア３０は、円環状のバックコア３３と、バックコア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とからなり、隣り合うティース３４の間にスロット３１が形成されている。固定子コア３０に形成されたスロット３１は、回転子の磁極数（１０磁極）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おり、スロット倍数が２とされている。即ち、本実施形態では、１０×３×２＝６０より、スロット数は６０個とされている。これにより、６０個のスロット３１は、周方向に連続してＭ個（Ｍは２以上の整数、本実施形態では２個）ずつ繰り返し配置されたＵ相スロットＵ１，Ｕ２、Ｖ相スロットＶ１，Ｖ２、Ｗ相スロットＷ１，Ｗ２よりなり、各相スロットは、それぞれ６スロットピッチで配置されている。

固定子巻線４０は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の相巻線よりなり、それぞれ２本の並列巻線が並列接続されてなる各相巻線（Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線）の巻線端が星型結線で結線されている。この固定子巻線４０は、所定の波形形状に成形した所定数（本実施形態では６本）の積層導体線４５を、固定子コア３０の周方向に配列されたスロット３１に沿って波巻きすることにより形成されている。

固定子巻線４０を構成する各相巻線は、平板状の複数枚（本実施形態では２枚）の第１及び第２導体４５ａ，４５ｂが絶縁皮膜層（図示せず）を間に介して積層してなる積層導体線４５で形成されている。この積層導体線４５は、延伸方向両端において積層した第１及び第２導体４５ａ，４５ｂ同士が接合されており、延伸方向中間部には積層した第１及び第２導体４５ａ，４５ｂ同士が接合する接合部が無い連続線である。

この積層導体線４５は、スロット３１に収容されるスロット収容部４６（図５、図６参照）と、異なるスロット３１に収容されたスロット収容部４６同士をスロット３１の外部で接続するコイルエンド部４７とを有する。固定子コア３０の各スロット３１には、それぞれ偶数本（本実施形態では６本）の積層導体線４５のスロット収容部４６が径方向１列に積層されて収容されている。この積層導体線４５のスロット収容部４６及びコイルエンド部４７は、第１及び第２導体４５ａ，４５ｂの積層方向が固定子コア３０の径方向を向くように巻装されている。

固定子巻線４０を構成する各相巻線は、固定子コア３０のそれぞれ６スロットごとに配置された各相スロットに収容されて、６スロットピッチで全節巻きにて巻回されている。但し、本実施形態の場合、図２〜図５に示すように、各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所で変則的に巻回されている。即ち、各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所において、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続するコイルエンド部４７Ｕ，４７Ｖ，４７Ｗが変則的に巻回され、且つそれらのコイルエンド部４７Ｕ，４７Ｖ，４７Ｗには捻り部４８が設けられている。

以下、固定子巻線４０を構成する三相の相巻線は、電気的位相が異なるだけで巻線仕様が同じであるため、それらの代表としてＵ相巻線の巻線仕様について、図６を参照して説明する。なお、図６には、周方向に連続して２個ずつ繰り返し配置された合計２０個のうち４個のＵ相スロットＵＡ，ＵＢが記載されているが、説明の便宜上、左から右へ順番に１番Ｕ相スロットＵ１、２番Ｕ相スロットＵ２、３番Ｕ相スロットＵ３、４番Ｕ相スロットＵ４とする。この場合、１番Ｕ相スロットＵ１と３番Ｕ相スロットＵ３は、６スロット離れた同位相のＵ相スロットＵＡであり、２番Ｕ相スロットＵ２と４番Ｕ相スロットＵ４は、６スロット離れた同位相のＵ相スロットＵＢである。即ち、Ｕ相スロットＵＡとＵ相スロットＵＢは、位相の異なる同相スロットである。また、Ｕ相巻線を構成する２本の並列巻線のうち、一方の第１並列巻線の断面形状枠線が実線で示され、他方の第２並列巻線の断面形状枠線が破線で示されている。

さらに、図６において、３番及び４番Ｕ相スロットＵ３，Ｕ４の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６Ａ，４６Ｂは、第１及び第２並列巻線の巻き始めとなる出力線側であり、１番及び２番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ２の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６Ａ，４６Ｂは、第１及び第２並列巻線の巻き終わりとなる中性点側である。また、第１及び第２並列巻線のスロット収容部４６Ａ，４６Ｂは、巻き始めとなる出力線側から順番に第１スロット収容部、第２スロット収容部、・・・、第６０スロット収容部とする。

Ｕ相巻線の第１並列巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部Ａが３番Ｕ相スロットＵ３の第１層に収容され、第２スロット収容部Ａが時計回り方向（図６の右側）に６スロット離れたＵ相スロットＵＡの第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部Ａは、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周する。続いて、第２１〜第３０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第５層と第６層に交互に収容されて周方向に１周し、第３０スロット収容部Ａが１番Ｕ相スロットＵ１の第６層に収容されている。

第３０スロット収容部Ａと第１コイルエンド部４７Ｕ１を介して接続された第３１スロット収容部Ａは、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に７スロット離れた４番Ｕ相スロットＵ４の第６層に収容されている。これら１番及び４番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ４の最外周側（第６層）に位置する第３０及び第３１スロット収容部Ａ同士を接続する第１コイルエンド部４７Ｕ１は、位相の異なるＵ相スロットＵＡ，ＵＢを渡る渡り線であり、且つ第１並列巻線の延伸方向両端の間で丁度半分（１／２）となる中央部に位置する折り返し部となっている。この第１コイルエンド部４７Ｕ１の中央部には、積層導体線４５の内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、４番Ｕ相スロットＵ４の第６層に収容されている第３１スロット収容部Ａは、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。

続いて、第３２〜第４０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第５層と第６層に交互に収容されて周方向に１周した後、第４１〜第５０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第４層と第３層に交互に収容されて周方向に１周する。続いて、第５１〜第６０スロット収容部Ａが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、巻き終わりとなる第６０スロット収容部Ａが２番Ｕ相スロットＵ２の第１層に収容されている。Ｕ相巻線の第１並列巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢに巻装されている。

Ｕ相巻線の第２並列巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部Ｂが４番Ｕ相スロットＵ４の第１層に収容され、第２スロット収容部Ｂが時計回り方向（図６の右側）に６スロット離れたＵ相スロットＵＢの第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部Ｂは、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周する。続いて、第２１〜第３０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第５層と第６層に交互に収容されて周方向に１周し、第３０スロット収容部Ｂが２番Ｕ相スロットＵ２の第６層に収容されている。

第３０スロット収容部Ｂと第２コイルエンド部４７Ｕ２を介して接続された第３１スロット収容部Ｂは、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に５スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第６層に収容されている。これら２番及び３番Ｕ相スロットＵ２，Ｕ３の最外周側（第６層）に位置する第３０及び第３１スロット収容部Ｂ同士を接続する第２コイルエンド部４７Ｕ２は、位相の異なるＵ相スロットＵＢ，ＵＡを渡る渡り線であり、且つ第１並列巻線の延伸方向両端の間で丁度半分（１／２）となる中央部に位置する折り返し部となっている。この第２コイルエンド部４７Ｕ２の中央部には、積層導体線４５の内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、３番Ｕ相スロットＵ３の第６層に収容されている第３１スロット収容部Ｂは、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。

続いて、第３２〜第４０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第５層と第６層に交互に収容されて周方向に１周した後、第４１〜第５０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第４層と第３層に交互に収容されて周方向に１周する。続いて、第５１〜第６０スロット収容部Ｂが、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、巻き終わりとなる第６０スロット収容部Ｂが１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。Ｕ相巻線の第２並列巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢに巻装されている。

上記のように巻装されたＵ相巻線は、Ｕ相巻線を構成する第１及び第２並列巻線の延伸方向両端間で丁度半分（１／２）となる中央部に位置する第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に捻り部４８が設けられている。これにより、漏れ磁束により第１及び第２並列巻線のそれぞれに発生する誘起電力（循環電流）は、第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に設けられた捻り部４８の両側で逆向きとなるようにされている。即ち、各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢに径方向１列に収容された６本のスロット収容部４６は、３本ずつのスロット収容部４６が互いに逆向きに誘起電力（循環電流）が流れるようにされている。

また、図３に示すように、第１並列巻線に設けられた第１コイルエンド部４７Ｕ１の固定子コア３０の軸方向端面３０ａからの突出高さｈ１は、他のコイルエンド部４７の突出高さｈ１と同等にされている。また、第２並列巻線に設けられた第２コイルエンド部４７Ｕ２の固定子コア３０の軸方向端面３０ａからの突出高さｈ２は、第２コイルエンド部４７Ｕ２と第１コイルエンド部４７Ｕ１が干渉しないように第１コイルエンド部４７Ｕ１の突出高さｈ１よりも小さくされている。これにより、第１コイルエンド部４７Ｕ１と第２コイルエンド部４７Ｕ２は、突出高さｈ１，ｈ２が固定子コア３０の軸方向にずらされて、径方向に重なり合わないようにされている。

Ｕ相巻線は、上記のように構成されており、Ｖ相巻線及びＷ相巻線もＵ相巻線と同様に構成されているので、図２〜図５に第１及び第２コイルエンド部４７Ｖ１，４７Ｖ２，４７Ｗ１，４７Ｗ２、捻り部４８の符号を付して、それらの詳しい説明は省略する。

上記のように固定子コア３０に巻装された固定子巻線４０の軸方向一方側には、固定子コア３０の軸方向端面３０ａから外方に突出した多数のコイルエンド部４７によって円環状の第１コイルエンド群４１が形成されている。また、固定子巻線４０の軸方向他方側には、固定子コア３０の軸方向端面３０ａから外方に突出した多数のコイルエンド部４７によって円環状の第２コイルエンド群４２が形成されている。なお、各スロット３１には、固定子コア３０と固定子巻線４０との間を絶縁する絶縁紙２４がスロット３１の内壁面に沿って配置されている（図３及び図４参照）。

上記のように構成された回転電機１が運転を開始すると、図６に示すように、固定子コア３０に漏れ磁束５０が発生する。この漏れ磁束５０は、固定子コア３０の各スロット３１に収容された積層導体線４５のスロット収容部４６に対して鎖交する方向に発生する。そして、発生した漏れ磁束５０は、固定子巻線４０の各相巻線を構成する第１及び第２並列巻線（積層導体線４５）のそれぞれに誘起電力（循環電流）が流れるように作用する。

しかし、本実施形態の固定子巻線４０は、各相巻線を構成する第１及び第２並列巻線の延伸方向中央部に位置する第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に捻り部４８が設けられている。そのため、漏れ磁束により第１及び第２並列巻線のそれぞれに発生する誘起電力（循環電流）は、第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に設けられた捻り部４８の両側で逆向きとなり、互いに打ち消し合う。この結果、各相巻線を構成する第１及び第２並列巻線（積層導体線４５）内に発生する循環電流損が効果的に抑制される。

以上のように構成された本実施形態の固定子２０によれば、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，Ｕ２に捻り部４８が設けられている。これにより、捻り部４８を設けたことによるコイルエンド部４７の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができる。

また、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、第１及び第２導体４５ａ，４５ｂの積層方向が固定子コア３０の径方向を向くように巻装され、捻り部４８を設けることにより内径側の第１及び第２導体４５ａ，４５ｂと外径側の第１及び第２導体４５ａ，４５ｂが入れ替わるようにされている。これにより、漏れ磁束５０の作用する方向に対して、積層導体線４５の第１及び第２導体４５ａ，４５ｂの積層方向が直交する方向となるようにすることができるので、極めて簡単な構成で、循環電流損の低減効果を十分に発揮させることができる。

また、本実施形態では、スロット倍数が２とされ、捻り部４８は、位相の異なる同相スロットに収容されたスロット収容部４６同士を接続する渡り線に設けられている。そのため、捻り部４８を、各相巻線を構成する第１及び第２並列巻線の延伸方向両端の間で丁度半分（１／２）となる中央部に位置する第１及び第２コイルエンド部（４７Ｕ１，４７Ｕ２）（４７Ｖ１，４７Ｖ２）（４７Ｗ１，４７Ｗ２）に設けられている。これにより、各相巻線を構成する第１及び第２並列巻線の延伸方向両端間で、捻り部４８の両側に発生する誘起電力を完全に打ち消すことができるので、循環電流損の発生をより確実に低減することができる。

また、本実施形態では、捻り部４８が設けられた第１及び第２コイルエンド部４７ＵＩ，４７Ｕ２同士は、スロットピッチが異なることによって固定子コア３０の軸方向端面３０ａから突出する突出高さが軸方向にずらされている。これにより、捻り部４８が設けられたコイルエンド部４７同士が径方向に重なり合わないようにすることができるので、第１コイルエンド群４１の径方向への大型化を回避することができる。

また、本実施形態では、固定子巻線４０を構成する各相巻線（積層導体線４５）は、出力線と中性点の間に接合部が無い連続線で形成されているので、捻り部４８を設けたことにより得られる循環電流損の低減効果を最大限に発揮させることができる。

〔試験１〕
上記実施形態１に係る固定子２０に関して、漏れ磁束により発生する循環電流損の低減効果を調べる試験を行った。この試験では、基準となる比較例１として、固定子巻線を形成する導体線が、平板状の複数の導体が積層されたものではない単層の導体よりなる点でのみ異なる固定子を準備した。また、比較例２として、固定子巻線を形成する導体線が実施形態１と同様の積層導体線４５からなる点で同じであるが、実施形態１において第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に設けられた捻り部４８に代えて、溶接による接合部を有する点でのみ異なる固定子を準備した。

これら比較例１，２及び実施形態１に関して、同一条件下でＡＣ銅損の発生状況を調べたところ、図７に示す結果が得られた。また、図８は、比較例２及び実施形態１に関して漏れ磁束により発生した循環電流の測定結果を示すグラフである。

図７から明らかなように、基準となる比較例１のＡＣ銅損を１００とすると、比較例２では、ＡＣ銅損が１８．９％低減していることが解る。この場合、比較例１に対して、渦電流損は、積層導体線４５の採用によって５０％程度に低減されているものの、接合部を有することによって３１％程度の循環電流損が発生していることが解る。

一方、実施形態１では、比較例１に対して、ＡＣ銅損が４８．４％低減していることが解る。この場合、渦電流損は、積層導体線４５の採用によって５０％程度に低減されているとともに、循環電流損も、捻り部４８が設けられていることによって１．５％程度に低減されていることが解る。即ち、図８から明らかなように、実施形態１の場合には、比較例２に対して、漏れ磁束により発生した循環電流を１／２．５程度に低減できることが解る。

〔変形例１〕
上記実施形態１では、固定子巻線４０を構成する各相巻線は、巻き始めと巻き終わりが固定子コア３０の最内周側に位置し、２つの同相スロットの最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に捻り部４８が設けられていたが、図９に示す変形例１のように逆にしてもよい。即ち、変形例１のように、各相巻線の巻き始めと巻き終わりが固定子コア３０の最外周側に位置している場合には、２つの同相スロットの最内周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１及び第２コイルエンド部４７Ｕ１，４７Ｕ２に捻り部４８を設けるようにすればよい。

〔実施形態２〕
実施形態２に係る回転電機の固定子２０は、実施形態１のものに対して、固定子コア３０のスロット数が３０個でスロット倍数が１とされている点と、固定子巻線４０を構成する三相の各相巻線の並列数が１とされている点で異なる。よって、実施形態１と共通する部材や構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。

実施形態２の固定子巻線４０を構成する各相巻線は、固定子コア３０のそれぞれ３スロットごとに配置された各相スロットに収容されて、３スロットピッチで全節巻きにて巻回されている。但し、本実施形態の場合にも、各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所において、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続するコイルエンド部４７Ｕ，４７Ｖ，４７Ｗが変則的に巻回され、且つそれらのコイルエンド部４７Ｕ，４７Ｖ，４７Ｗには捻り部４８が設けられている。

以下、実施形態１と同様に、三相の相巻線の代表としてＵ相巻線の巻線仕様について、図１０を参照して説明する。なお、実施形態２では、各Ｕ相スロットに、４本の積層導体線４５のスロット収容部４６が径方向１列に収容されている場合について説明する。また、図１０には、３スロットごとに配置された合計１０個のうち２個のＵ相スロットが記載されているが、説明の便宜上、左から右へ順番に１番Ｕ相スロットＵ１、２番Ｕ相スロットＵ２とする。

さらに、図１０において、２番Ｕ相スロットＵ２の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き始めとなる出力線側であり、１番Ｕ相スロットＵ１の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き終わりとなる中性点側である。また、Ｕ相巻線のスロット収容部４６は、巻き始めとなる出力線側から順番に第１スロット収容部、第２スロット収容部、・・・、第４０スロット収容部とする。

Ｕ相巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第１層に収容され、第２スロット収容部が時計回り方向（図１０の右側）に３スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部は、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部が、時計回り方向に３スロットずつ離れたＵ相スロットの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部が、時計回り方向に３スロットずつ離れたＵ相スロットの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第２０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第４層に収容されている。

第２０スロット収容部とコイルエンド部４７を介して接続された第２１スロット収容部は、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に３スロット離れた２番Ｕ相スロットＵ２の第４層に収容されている。これら１番及び２番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ２の最外周側（第４層）に位置する第２０及び第２１スロット収容部同士を接続するコイルエンド部４７Ｕは、Ｕ相巻線の延伸方向両端の間で、丁度半分（１／２）となる中央部に位置する折り返し部（渡り線）となる。このコイルエンド部４７Ｕの中央部には、積層導体線４５の内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、この捻り部４８は、内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、２番Ｕ相スロットＵ２の第４層に収容されている第３１スロット収容部は、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。

続いて、第２２〜第３０スロット収容部が、時計回り方向に３スロットずつ離れたＵ相スロットの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第３１〜第４０スロット収容部が、時計回り方向に３スロットずつ離れたＵ相スロットの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、巻き終わりとなる第４０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。

Ｕ相巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットに巻装されている。この場合、各Ｕ相スロットにおいて径方向１列に収容された４本のスロット収容部４６は、２本ずつのスロット収容部４６が互いに逆向きに誘起電力（循環電流）が流れるようにされている。なお、実施形態２の場合にも、Ｖ相巻線及びＷ相巻線がＵ相巻線と同様に構成されているので、それらの詳しい説明は省略する。

以上のように構成された実施形態２の固定子によれば、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続するコイルエンド部４７に捻り部４８が設けられている。これにより、捻り部４８を設けたことによるコイルエンド部４７の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができるなど、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

なお、上記の実施形態２では、固定子巻線４０を構成する各相巻線は、巻き始めと巻き終わりが固定子コア３０の最内周側に位置し、２つの同相スロットの最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続するコイルエンド部４７に捻り部４８が設けられていたが、図９に示す変形例１のように逆にしてもよい。

〔実施形態３〕
実施形態３に係る回転電機の固定子２０は、実施形態１のものに対して、固定子コア３０のスロット数が６０個でスロット倍数が２とされている点で同じであるが、固定子巻線４０を構成する三相の各相巻線の並列数が１とされている点で異なる。よって、実施形態１と共通する部材や構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。

実施形態３の固定子巻線４０を構成する各相巻線は、固定子コア３０のそれぞれ６スロットごとに配置された各相スロットに収容されて、６スロットピッチで全節巻きにて巻回されている。但し、本実施形態の各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所において、２つのスロット３１の最内周側又は最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１〜第３コイルエンド部１４７Ｕ１〜１４７Ｕ３が変則的に巻回され、且つ所定の第２コイルエンド部１４７Ｕ２には捻り部４８が設けられている。

以下、実施形態１と同様に、三相の相巻線の代表としてＵ相巻線の巻線仕様について、図１１を参照して説明する。なお、実施形態３では、各Ｕ相スロットに、４本の積層導体線４５のスロット収容部４６が径方向１列に収容されている場合について説明する。また、図１１には、６スロットごとに配置された合計２０個のうち４個のＵ相スロットが記載されているが、説明の便宜上、左から右へ順番に１番Ｕ相スロットＵ１、２番Ｕ相スロットＵ２、３番Ｕ相スロットＵ３、４番Ｕ相スロットＵ４とする。この場合、１番Ｕ相スロットＵ１と３番Ｕ相スロットＵ３は、６スロット離れた同位相のＵ相スロットＵＡであり、２番Ｕ相スロットＵ２と４番Ｕ相スロットＵ４は、６スロット離れた同位相のＵ相スロットＵＢである。

また、図１１において、４番Ｕ相スロットＵ４の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き始めとなる出力線側であり、２番Ｕ相スロットＵ２の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き終わりとなる中性点側である。また、Ｕ相巻線のスロット収容部４６は、巻き始めとなる出力線側から順番に第１スロット収容部、第２スロット収容部、・・・、第４０スロット収容部とする。

Ｕ相巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部が４番Ｕ相スロットＵ４の第１層に収容され、第２スロット収容部が時計回り方向（図１１の右側）に６スロット離れたＵ相スロットＵＢの第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部は、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第２０スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第４層に収容されている。

第２０スロット収容部と第１コイルエンド部１４７Ｕ１を介して接続された第２１スロット収容部は、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に５スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第４層に収容されている。なお、この第１コイルエンド部１４７Ｕ１には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第２２〜第３０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第３１〜第４０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、第４０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。

第４０スロット収容部と第２コイルエンド部１４７Ｕ２を介して接続された第４１スロット収容部は、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に６スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第１層に収容されている。これら１番及び３番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ３の最内周側（第１層）に位置する第４０及び第４１スロット収容部同士を接続する第２コイルエンド部１４７Ｕ２の中央部には、積層導体線４５の内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、３番Ｕ相スロットＵ３の第１層に収容されている第４１スロット収容部は、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。

続いて、第４２〜第５０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周した後、第５１〜第６０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第６０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第４層に収容されている。

第６０スロット収容部と第３コイルエンド部１４７Ｕ３を介して接続された第６１スロット収容部は、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に７スロット離れた４番Ｕ相スロットＵ４の第４層に収容されている。なお、この第３コイルエンド部１４７Ｕ３には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第６２〜第７０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第７１〜第８０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、巻き終わりとなる第８０スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第１層に収容されている。

Ｕ相巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢに巻装されている。この場合、各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢにおいて径方向１列に収容された４本のスロット収容部４６は、２本ずつのスロット収容部４６が互いに逆向きに誘起電力（循環電流）が流れるようにされている。なお、実施形態３の場合にも、Ｖ相巻線及びＷ相巻線がＵ相巻線と同様に構成されているので、それらの詳しい説明は省略する。

以上のように構成された実施形態３の固定子によれば、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、２つのスロット３１の最内周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第２コイルエンド部１４７Ｕ２に捻り部４８が設けられている。これにより、捻り部４８を設けたことによる第２コイルエンド部１４７Ｕ２の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができるなど、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

〔実施形態４〕
実施形態４に係る回転電機の固定子２０は、実施形態３のものに対して、各相巻線の延伸方向中間部に接合部が設けられている点で異なる。よって、実施形態１，３と共通する部材や構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。

実施形態４の固定子巻線４０を構成する各相巻線は、固定子コア３０のそれぞれ６スロットごとに配置された各相スロットに収容されて、６スロットピッチで全節巻きにて巻回されている。但し、本実施形態の場合には、各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所において、２つのスロット３１の最内周側又は最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１〜第３コイルエンド部２４７Ｕ１〜２４７Ｕ３が変則的に巻回され、且つ第１及び第３コイルエンド部２４７Ｕ１，２４７Ｕ３には捻り部４８が設けられている。また、第２コイルエンド部に溶接による接合部４９が設けられている。

以下、実施形態１，３と同様に、三相の相巻線の代表としてＵ相巻線の巻線仕様について、図１２を参照して説明する。なお、実施形態４では、図１２において、４番Ｕ相スロットＵ４の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き始めとなる出力線側であり、１番Ｕ相スロットＵ１の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き終わりとなる中性点側である。その他の前提条件は、実施形態３の前提条件に準じる。

Ｕ相巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部が４番Ｕ相スロットＵ４の第１層に収容され、第２スロット収容部が時計回り方向（図１２の右側）に６スロット離れたＵ相スロットＵＢの第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部は、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第２０スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第４層に収容されている。

第２０スロット収容部と第１コイルエンド部２４７Ｕ１を介して接続された第２１スロット収容部は、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に６スロット離れた４番Ｕ相スロットＵ４の第４層に収容されている。これら１番及び４番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ４の最外周側（第４層）に位置する第２０及び第２１スロット収容部同士を接続する第１コイルエンド部２４７Ｕ１の中央部には、積層導体線４５の内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第２導体４５ｂと外径側の第１導体４５ａとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、４番Ｕ相スロットＵ４の第４層に収容されている第２１スロット収容部は、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。

続いて、第２２〜第３０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第３１〜第４０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、第４０スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第１層に収容されている。

第４０スロット収容部と第２コイルエンド部２４７Ｕ２を介して接続された第４１スロット収容部は、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に５スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第１層に収容されている。この第２コイルエンド部２４７Ｕ２の延伸方向中央部には、溶接による接合部４９が設けられている。これにより、Ｕ相巻線を構成する積層導体線４５は、積層された２枚の第１及び第２導体４５ａ，４５ｂが接合部４９で短絡している。なお、この第２コイルエンド部２４７Ｕ２には、捻り部４８は設けられていない。

続いて、第４２〜第５０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周した後、第５１〜第６０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第６０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第４層に収容されている。

第６０スロット収容部と第３コイルエンド部２４７Ｕ３を介して接続された第６１スロット収容部は、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に６スロット離れた３番Ｕ相スロットＵ３の第４層に収容されている。これら１番及び３番Ｕ相スロットＵ１，Ｕ３の最外周側（第４層）に位置する第６０及び第６１スロット収容部同士を接続する第３コイルエンド部２４７Ｕ３の中央部には、積層導体線４５の内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、３番Ｕ相スロットＵ３の第４層に収容されている第６１スロット収容部は、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。

続いて、第６２〜第７０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第７１〜第８０スロット収容部が、時計回り方向に６スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、巻き終わりとなる第８０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。

Ｕ相巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢに巻装されている。このＵ相巻線は、出力線と溶接部４９の間に捻り部４８を有する第１コイルエンド部２４７Ｕ１が設けられているとともに、中性点と溶接部４９の間に捻り部４８を有する第３コイルエンド部２４７Ｕ３が設けられている。これにより、各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢにおいて径方向１列に収容された４本のスロット収容部４６は、２本ずつのスロット収容部４６が互いに逆向きに誘起電力（循環電流）が流れるようにされている。なお、実施形態４の場合にも、Ｖ相巻線及びＷ相巻線がＵ相巻線と同様に構成されているので、それらの詳しい説明は省略する。

以上のように構成された実施形態４の固定子によれば、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１及び第３コイルエンド部２４７１，２４７Ｕ３に捻り部４８が設けられている。これにより、捻り部４８を設けたことによる第１及び第３コイルエンド部２４７１，２４７Ｕ３の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができるなど、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

〔実施形態５〕
実施形態５に係る回転電機の固定子２０は、実施形態１のものに対して、固定子コア３０のスロット数が９０個でスロット倍数が１とされている点と、固定子巻線４０を構成する三相の各相巻線の並列数が１とされている点で異なる。よって、実施形態１と共通する部材や構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。

実施形態５の固定子巻線４０を構成する各相巻線は、固定子コア３０のそれぞれ９スロットごとに配置された各相スロットに収容されて、９スロットピッチで全節巻きにて巻回されている。但し、本実施形態の各相巻線は、それぞれ周方向の１箇所において、２つのスロット３１の最内周側又は最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第１〜第５コイルエンド部３４７Ｕ１〜３４７Ｕ５が変則的に巻回され、且つ所定のコイルエンド部１４７Ｕ２には捻り部４８が設けられている。

以下、実施形態１と同様に、三相の相巻線の代表としてＵ相巻線の巻線仕様について、図１３を参照して説明する。なお、図１３には、９スロットごとに配置された合計３０個のうち６個のＵ相スロットが記載されているが、説明の便宜上、左から右へ順番に１番Ｕ相スロットＵ１、２番Ｕ相スロットＵ２、・・・・、６番Ｕ相スロットＵ６４とする。また、図１３において、４番Ｕ相スロットＵ４の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き始めとなる出力線側であり、１番Ｕ相スロットＵ１の最内周側（第１層）に位置するスロット収容部４６は、Ｕ相巻線の巻き終わりとなる中性点側である。その他の前提条件は、実施形態１の前提条件に準じる。

Ｕ相巻線は、巻き始めとなる第１スロット収容部が４番Ｕ相スロットＵ４の第１層に収容され、第２スロット収容部が時計回り方向（図１１の右側）に９スロット離れたＵ相スロットＵＡの第２層に収容されている。なお、第１スロット収容部は、内径側に第１導体４５ａが位置し、外径側に第２導体４５ｂが位置している。そして、第３〜第１０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第１層と第２層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１〜第２０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第２０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第４層に収容されている。

第２０スロット収容部と第１コイルエンド部３４７Ｕ１を介して接続された第２１スロット収容部は、１番Ｕ相スロットＵ１から時計回り方向に１０スロット離れた４番Ｕ相スロットＵ４の第４層に収容されている。なお、この第１コイルエンド部３４７Ｕ１には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第２２〜第３０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第３１〜第４０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、第４０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。

第４０スロット収容部と第２コイルエンド部３４７Ｕ２を介して接続された第４１スロット収容部は、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に１０スロット離れた６番Ｕ相スロットＵ６の第１層に収容されている。なお、この第２コイルエンド部３４７Ｕ２には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第４２〜第５０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＣの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周した後、第５１〜第６０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＣの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第６０スロット収容部が３番Ｕ相スロットＵ３の第４層に収容されている。

第６０スロット収容部と第３コイルエンド部３４７Ｕ３を介して接続された第６１スロット収容部は、３番Ｕ相スロットＵ３から時計回り方向に９スロット離れた６番Ｕ相スロットＵ６の第４層に収容されている。これら３番及び６番Ｕ相スロットＵ３，Ｕ６の最外周側（第４層）に位置する第６０及び第６１スロット収容部同士を接続する第３コイルエンド部３４７Ｕ３は、Ｕ相巻線の延伸方向両端の間で、丁度半分（１／２）となる中央部に位置する折り返し部（渡り線）となる。この第３コイルエンド部３４７Ｕ３の中央部には、積層導体線４５の内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとを入れ替える捻り部４８が設けられている。即ち、捻り部４８は、内径側の第１導体４５ａと外径側の第２導体４５ｂとが入れ替わるように１８０°反転するように捻られている。よって、６番Ｕ相スロットＵ６の第４層に収容されている第６１スロット収容部は、内径側に第２導体４５ｂが位置し、外径側に第１導体４５ａが位置している。

続いて、第６２〜第７０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＣの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第７１〜第８０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＣの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、第８０スロット収容部が３番Ｕ相スロットＵ３の第１層に収容されている。

第８０スロット収容部と第４コイルエンド部３４７Ｕ４を介して接続された第８１スロット収容部は、３番Ｕ相スロットＵ３から時計回り方向に８スロット離れた５番Ｕ相スロットＵ５の第１層に収容されている。なお、この第４コイルエンド部３４７Ｕ４には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第８２〜第９０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周した後、第９１〜第１００スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＢの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周し、第１００スロット収容部が２番Ｕ相スロットＵ２の第４層に収容されている。

第１００スロット収容部と第５コイルエンド部３４７Ｕ５を介して接続された第１０１スロット収容部は、２番Ｕ相スロットＵ２から時計回り方向に８スロット離れた４番Ｕ相スロットＵ４の第４層に収容されている。なお、この第５コイルエンド部３４７Ｕ５には、捻り部４８は設けられていない。続いて、第１０２〜第１１０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第３層と第４層に交互に収容されて周方向に１周した後、第１１１〜第１２０スロット収容部が、時計回り方向に９スロットずつ離れたＵ相スロットＵＡの第２層と第１層に交互に収容されて周方向に１周し、第１２０スロット収容部が１番Ｕ相スロットＵ１の第１層に収容されている。

Ｕ相巻線は、上記のようにして固定子コア３０の各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢ，ＵＣに巻装されている。この場合、各Ｕ相スロットＵＡ，ＵＢ，ＵＣにおいて径方向１列に収容された４本のスロット収容部４６は、２本ずつのスロット収容部４６が互いに逆向きに誘起電力（循環電流）が流れるようにされている。なお、実施形態５の場合にも、Ｖ相巻線及びＷ相巻線がＵ相巻線と同様に構成されているので、それらの詳しい説明は省略する。

以上のように構成された実施形態５の固定子によれば、固定子巻線４０を構成する積層導体線４５は、２つのスロット３１の最外周側に位置するスロット収容部４６同士を接続する第３コイルエンド部３４７Ｕ３に捻り部４８が設けられている。これにより、捻り部４８を設けたことによる第３コイルエンド部３４７Ｕ３の突出高さの増加を抑制しつつ、循環電流損を効果的に低減することができるなど、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態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、上記の実施形態１〜５では、２層構造の積層導体線４５を採用していたが、３層以上のものを採用してもよい。

また、上記の実施形態では、本発明に係る回転電機の固定子を車両用電動機に適用した例を説明したが、本発明は、車両に搭載される回転電機としての発電機あるいは電動機、さらには両者を選択的に使用し得る回転電機にも適用することができる。

１…車両用電動機（回転電機）、 ２０…固定子、 ３０…固定子コア、 ３０ａ…軸方向端面、 ３１…スロット、 ４０…固定子巻線、 ４５…積層導体線、 ４５ａ…第１導体、 ４５ｂ…第２導体、 ４６…スロット収容部、 ４７，４７Ｕ，４７Ｖ，４７Ｗ…コイルエンド部、 ４７Ｕ１，１４７Ｕ１…第１コイルエンド部、 ４７Ｕ２，１４７Ｕ２…第２コイルエンド部、 １４７Ｕ３，２４７Ｕ３，３４７Ｕ３…第３コイルエンド部、 ４８…捻り部。

Claims (5)

1. 周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子コア（３０）と、前記固定子コアの前記スロットに全節巻きにて巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）と、を備え、前記固定子巻線は、平板状の導体（４５ａ，４５ｂ）が積層されて延伸方向両端で積層した前記導体が接合されてなる積層導体線（４５）により形成されている回転電機の固定子（２０）において、
   前記積層導体線は、前記スロットに収容されるスロット収容部（４６）と、異なる前記スロットに収容された前記スロット収容部同士を前記スロットの外部で接続するコイルエンド部（４７）とを有し、２つの前記スロットの最内周側に位置する前記スロット収容部同士又は最外周側に位置する前記スロット収容部同士を接続するコイルエンド部（４７Ｕ１，４７Ｕ２，１４７Ｕ２，２４７Ｕ１，２４７Ｕ３，３４７Ｕ３）に捻り部（４８）が設けられていることを特徴とする回転電機の固定子。
2. 前記積層導体線は、前記導体の積層方向が前記固定子コアの径方向を向くように巻装され、前記捻り部により内径側の前記導体と外径側の前記導体が入れ替えら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. 前記固定子コアは、同相の前記相巻線が収容される同相スロットを磁極ごとに周方向に連続してＭ(Ｍは２以上の整数)個ずつ有し、
   前記捻り部は、位相の異なる同相スロットに収容された前記スロット収容部同士を接続する渡り線に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の固定子。
4. 前記捻り部が設けられた前記コイルエンド部同士は、前記固定子コアの軸方向端面（３０ａ）から突出する突出高さ（ｈ１，ｈ２）が軸方向にずらされていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機の固定子。
5. 前記相巻線を構成する前記積層導体線は、延伸方向中間部に、積層した前記導体同士が接合する接合部が無い連続線で形成され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。

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