JP2017028963A

JP2017028963A - 回転電機、回転電機の製造方法、固定子コイル、コイル樹脂構造体

Info

Publication number: JP2017028963A
Application number: JP2015148586A
Authority: JP
Inventors: 野中　剛; Takeshi Nonaka; 剛野中; 順一安川; Junichi Yasukawa
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP6622995B2; CN106411014B; CN106411014A

Abstract

【課題】固定子コイルのコイルエンド部を小型化する。
【解決手段】回転電機１０は、固定子３０及び回転子２０を備え、固定子３０は、固定子周方向に複数のスロット３１が配列された固定子鉄心３２と、丸線４２で形成され、複数のスロット３１に重ね巻方式で収容された複数の固定子コイル４１と、を有し、各固定子コイル４１は、１つのスロット３１に収容された第１コイル片部５０と、１つのスロット３１とは異なる他のスロット３１に収容された第２コイル片部５１と、コイル片部５０，５１間に延在するコイルエンド部５２，５３と、を備え、複数の固定子コイル４１は、Ｍ個のコイルエンド部５２，５３が固定子径方向に重なるように、複数のスロット３１に収容され、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３は、固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／Ｍ以下である。
【選択図】図３Ａ

Description

開示の実施形態は、回転電機、回転電機の製造方法、固定子コイル、コイル樹脂構造体に関する。

特許文献１には、固定子鉄心の複数のスロットに収容される複数のコイル各々の第１直線部及び第２直線部が互いに異なるスロットに収容され、各コイルの周方向位置が順次ずらされて重ね巻きされた、回転電機が記載されている。

国際公開第２０１３／１８３１８８号

このような回転電機では、固定子コイルのコイルエンド部の小型化が要望されている。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、固定子コイルのコイルエンド部を小型化することが可能な、回転電機、回転電機の製造方法、固定子コイル、コイル樹脂構造体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、固定子及び回転子を備えた回転電機であって、前記固定子は、周方向に複数のスロットが配列された固定子鉄心と、導線で形成され、前記複数のスロットに重ね巻方式で収容された複数の固定子コイルと、を有し、各前記固定子コイルは、１つの前記スロットに収容された第１コイル片部と、前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容された第２コイル片部と、前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、前記複数の固定子コイルは、Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子の径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容され、前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である、回転電機が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、固定子及び回転子を備え、前記固定子が、周方向に複数のスロットが配列された固定子鉄心と、導線で形成され、前記複数のスロットに分布巻方式で収容された複数の固定子コイルと、を有し、前記固定子鉄心が、分割コア要素が前記周方向に複数配列されることで構成され、各前記固定子コイルが、１つの前記スロットに収容された第１コイル片部と、前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容された第２コイル片部と、前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備える、回転電機の製造方法であって、前記導線である丸線を巻回する工程と、前記第１コイル片部、前記第２コイル片部、及び前記コイルエンド部の各々を、所定の形状となるように加圧成形する工程と、前記複数の固定子コイルを前記分布巻方式で配列しつつ一体的に樹脂成形し、コイル樹脂構造体を形成する工程と、形成された前記コイル樹脂構造体に、前記複数の分割コア要素を組み付けることで、前記固定子鉄心を構成する工程と、を有する、回転電機の製造方法が適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、導線で形成され、回転電機の固定子鉄心において周方向に配列された複数のスロットに重ね巻方式で複数収容される、固定子コイルであって、１つの前記スロットに収容される第１コイル片部と、前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容される第２コイル片部と、前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、かつ、Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子鉄心の径方向に重なるように、前記複数のスロットに複数収容され、前記コイルエンド部は、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である、固定子コイルが適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、導線で形成され、回転電機の固定子鉄心において周方向に配列された複数のスロットに重ね巻方式で収容される、複数の固定子コイルが、前記重ね巻方式で配列され一体的に樹脂成形された、コイル樹脂構造体であって、各前記固定子コイルは、１つの前記スロットに収容される第１コイル片部と、前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容される第２コイル片部と、前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、前記複数の固定子コイルは、Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子鉄心の径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容され、前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である、コイル樹脂構造体が適用される。

本発明の回転電機等によれば、固定子コイルのコイルエンド部を小型化することができる。

一実施形態の回転電機の全体構成の一例を表す縦断面図である。図１中ＩＩ−ＩＩ断面による横断面図である。固定子コイルの構成の一例を表す斜視図である。図３Ａ中矢印ＩＩＩＢ方向から見た矢視図である。図３Ｂ中ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ断面による断面図である。図３Ｂ中ＩＩＩＤ−ＩＩＩＤ断面による断面図である。複数の固定子コイル及び複数の分割コア要素を抽出して示す平面図である。コイル樹脂構造体の外観の一例を表す斜視図である。回転電機の製造方法の一例を表す工程図である。コイルエンド部を加圧成形する工程の一例を説明するための模式図である。図７Ａ中ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ断面による断面図である。固定子コイルの結線の一例を説明するための模式図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、回転電機等の構成の説明の便宜上、上下左右等の方向を適宜使用する場合があるが、回転電機等の各構成の位置関係を限定するものではない。

＜１．回転電機の全体構成の例＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態の回転電機の全体構成の一例について説明する。

図１及び図２に示すように、回転電機１０は、モータ又は発電機として使用される。回転電機１０は、固定子３０と、回転子２０と、を有する。固定子３０は、フレーム１１の内周に設けられている。回転子２０は、固定子３０の内周側に配置され、シャフト１６の外周に設けられている。

なお、本明細書では、固定子３０（固定子鉄心３２）の軸方向（図１中左右方向、図２中紙面垂直方向）を「固定子軸方向」、固定子３０（固定子鉄心３２）の周方向を「固定子周方向」、固定子３０（固定子鉄心３２）の径方向を「固定子径方向」という。また、回転電機１０に対し負荷が取り付けられる側、つまりこの例ではシャフト１６が突出する側（図１中右側、図２中紙面奥側）を「負荷側」、その反対側（図１中左側、図２中紙面手前側）を「反負荷側」という。

フレーム１１の負荷側には、負荷側ブラケット１２が設けられている。フレーム１１の反負荷側には、反負荷側ブラケット１４が設けられている。負荷側ブラケット１２の負荷側端部には、ダストシール１８が設けられている。このダストシール１８により、回転電機１０内への異物の侵入が抑制されている。

シャフト１６は、負荷側ブラケット１２に設けられた負荷側軸受１３と、反負荷側ブラケット１４に設けられた反負荷側軸受１５と、により、回転自在に支持されている。シャフト１６における負荷側軸受１３と回転子２０の負荷側端面との間には、負荷側側板８が取り付けられている。シャフト１６における反負荷側軸受１５と回転子２０の反負荷側端面との間には、反負荷側側板９が取り付けられている。これら負荷側側板８及び反負荷側側板９により、回転子２０の固定子軸方向の移動が規制されている。シャフト１６における負荷側側板８と負荷側軸受１３との間には、位置決め用側板７が取り付けられている。シャフト１６の反負荷側端部には、シャフト１６の回転位置を検出するエンコーダ１７が設けられている。

なお、この例では、回転電機１０を、エンコーダ１７を有する構成としたが、エンコーダ１７を有しない構成としてもよい。

固定子３０の固定子鉄心３２（詳細は後述）の反負荷側端面には、固定子３０の複数の固定子コイル４１（詳細は後述）が結線処理された結線部４４が配置されている。結線部４４には、図示しないリード線を介して図示しない外部電源が接続されており、外部電源からリード線及び結線部４４を介して各固定子コイル４１への給電が行われる。

回転子２０は、固定子３０の内周面と固定子径方向に磁気的空隙を介して対向配置された回転子鉄心２２と、回転子鉄心２２に１極ごとにＶ字状に埋設された複数極（この例では８極）の永久磁石２３と、を有する。回転子鉄心２２には、穴部２１が形成されており、回転子鉄心２２は、穴部２１がシャフト１６と嵌合することで、シャフト１６の外周面に固定されている。

なお、この例では、回転子２０を、永久磁石２３が回転子鉄心２２にＶ字状に埋設された構成としたが、永久磁石２３が回転子鉄心２２にＩ字状に埋設された構成としてもよい。また、この例では、回転子２０を、永久磁石２３が回転子鉄心２２に埋設された、いわゆるＩＰＭ（ＩｎｔｅｒｎａｌＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）型の構成としたが、永久磁石２３が回転子鉄心２２の表面に設けられた、いわゆるＳＰＭ（ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）型の構成としてもよい。

なお、上記で説明した回転電機１０の構成は、あくまで一例であり、上記以外の構成であってもよい。

＜２．固定子の構成の例＞
固定子３０は、全周に亘って複数（この例では４８個）のスロット３１が配列された略円環状の固定子鉄心３２と、複数のスロット３１に２層重ね巻方式（「分布巻方式」「重ね巻方式」の一例に相当）で収容された複数（この例では４８個）の固定子コイル４１と、を有する。

固定子鉄心３２は、横断面形状が略扇状の分割コア要素３３が全周に亘って複数（この例では４８個）配列されることで構成されている。各分割コア要素３３は、固定子径方向の内側に、横断面形状が略矩形状のティース部３４を備える。隣り合う分割コア要素３３，３３の各々のティース部３４，３４の間に、上記スロット３１が形成されている。各スロット３１の固定子径方向の寸法は、Ｓ５となっている。固定子鉄心３２において周方向に配置された複数のスロット３１からなる環状のスロット群３１０の外径は、Ｄ１となっている。各スロット３１は、固定子径方向の内側部位３１ａと外側部位３１ｂとの横断面形状が異なっている。具体的には、各スロット３１は、固定子径方向の内側に向けて狭まる略台形状の横断面形状となっている。

複数の固定子コイル４１は、２層重ね巻方式で配列されつつ、適宜のモールド樹脂により一体的に樹脂成形され固められることで、コイル樹脂構造体４５として形成されている。コイル樹脂構造体４５は、負荷側に配置され略平坦な端面を備えた端部６５と、反負荷側に配置され略平坦な端面を備えた端部６６と、端部６５，６６間に位置する中間部６７と、を有する（後述の図５も参照）。端部６５には、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２（後述の図３Ａ参照。詳細は後述）が内包され、端部６６には、各固定子コイル４１のコイルエンド部５３（後述の図３Ａ参照。詳細は後述）が内包されている。端部６５は、内包されたコイルエンド部５２が絶縁体（モールド樹脂）を介して負荷側ブラケット１２と密着するように、負荷側ブラケット１２に嵌合されている。これにより、固定子コイル４１の放熱性を向上することができ、固定子コイル４１の冷却を促進することができる。なお、コイル樹脂構造体４５の構成については、後でより詳しく説明する。

なお、上記で説明した固定子３０の構成は、あくまで一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、各スロット３１は、固定子径方向の内側部位３１ａと外側部位３１ｂとの横断面形状が同じであってもよい。また、複数の固定子コイル４１は、一体的に樹脂成形されなくてもよい。

（２−１．固定子コイルの構成・配列の例）
以下、図２、図３Ａ〜Ｄ及び図４を参照しつつ、固定子コイル４１の構成・配列の一例について説明する。なお、図３Ａ，Ｃ，Ｄ中では、上側が負荷側、下側が反負荷側に相当し、図３Ｂ及び図４中では、紙面手前側が負荷側、紙面奥側が反負荷側に相当する。

図２、図３Ａ〜Ｄ、及び図４に示すように、各固定子コイル４１は、横断面形状が略円形状の丸線４２（「導線」の一例に相当）で形成されている。丸線４２は、例えば適宜の融着皮膜で被覆された丸エナメル線等で構成されている。具体的には、各固定子コイル４１は、丸線４２が例えば略長方形枠状に複数回（この例では２２回）巻回され、各部が加圧成形されることで、図３Ａ等に示すような外形状の空芯コイルとして形成されている。なお、固定子コイル４１を、丸線４２以外の他の形状の導線で形成してもよい。各固定子コイル４１は、第１コイル片部５０と、第２コイル片部５１と、２つのコイルエンド部５２，５３と、を備える。

第１コイル片部５０は、固定子軸方向に沿って延在し、１つのスロット３１の上記内側部位３１ａに収容されている（図２、図３Ａ参照）。第１コイル片部５０は、所定の形状となるように加圧成形されている。すなわち、第１コイル片部５０では、丸線４２が固定子径方向及び固定子周方向に積層されている（図２参照）。そして、第１コイル片部５０は、スロット３１の上記内側部位３１ａの横断面形状に対応するように、固定子径方向及び固定子周方向に加圧成形された、固定子径方向の内側に向けて狭まる略台形状の横断面形状となっている（図２参照）。

第２コイル片部５１は、第１コイル片部５０と略固定子周方向に所定の距離Ｘだけ離間した位置で固定子軸方向に沿って延在し、上記１つのスロット３１とは異なる（この例では固定子周方向に６つ離間した）他のスロット３１の上記外側部位３１ｂに収容されている（図２、図３Ａ参照）。すなわち、第１コイル片部５０が収容される上記１つのスロット３１と、第２コイル片部５１が収容される上記他のスロット３１と、の間のスロット３１の数Ｎは、この例では４である。したがって、Ｎ＋２で示される、固定子コイル４１の、いわゆる「スロット跳び数」は、この例では６である。なお、複数の固定子コイル４１が２層重ね巻方式で複数のスロット３１に収容される本実施形態では、Ｎ＋２＝Ｍであり、複数の固定子コイル４１は、Ｎ＋２個（この例では６個）のコイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士が、固定子周方向位置が順次ずれつつ固定子径方向に重なるように、複数のスロット３１に収容される（図３Ｂ、図４参照。詳細は後述）。第２コイル片部５１は、所定の形状となるように加圧成形されている。すなわち、第２コイル片部５１では、丸線４２が固定子径方向及び固定子周方向に積層されている（図２参照）。そして、第２コイル片部５１は、スロット３１の上記外側部位３１ｂの横断面形状に対応するように、固定子径方向及び固定子周方向に加圧成形された、固定子径方向の内側に向けて狭まる（上記第１コイル片部５０よりも固定子径方向の寸法が小さく固定子周方向の寸法が大きい）略台形状の横断面形状となっている（図２参照）。

すなわち、各スロット３１の内側部位３１ａには、１つの固定子コイル４１の第１コイル片部５０が収容され、外側部位３１ｂには、固定子周方向に６つ離間したスロット３１の内側部位３１ａに第１コイル片部５０が収容された他の固定子コイル４１の第２コイル片部５１が収容されている（図２参照）。このような配置を実現するために、各固定子コイル４１のコイル片部５０，５１間の離間距離Ｌ（図３参照）は、（上記内側部位３１ａ・外側部位３１ｂの位置の違いを加味した）略固定子周方向における６つのスロット３１分の離間距離Ｘ（図２参照）にほぼ等しくなっている。

各固定子コイル４１のコイル片部５０，５１が上記のように積層され加圧成形された形状で各スロット３１に収容されることで、各スロット３１内における固定子コイル４１（コイル片部５０，５１）の占積率は、８５％以上となっている。

コイルエンド部５２は、固定子コイル４１のうち固定子鉄心３２よりも負荷側部位（「軸方向の外側部位」の一例に相当）においてコイル片部５０，５１の各々の負荷側端部を繋ぐようにコイル片部５０，５１間に延在している（図３Ａ参照）。コイルエンド部５２は、所定の形状となるように（少なくとも後述の第３延在部５２ｇが）加圧成形されている。すなわち、コイルエンド部５２は、第１折れ曲がり部５２ａと、第１延在部５２ｂと、第２折れ曲がり部５２ｃと、第３折れ曲がり部５２ｄと、第２延在部５２ｅと、第４折れ曲がり部５２ｆと、第３延在部５２ｇと、を備える。

第１折れ曲がり部５２ａは、第１コイル片部５０の負荷側端部（「軸方向の端部」の一例に相当）近傍で内側に折れ曲がった部分である（図３Ｂ，Ｃ参照）。第１延在部５２ｂは、第１折れ曲がり部５２ａから固定子径方向の内側に向けて延びる（寄る）ように延在する部分である（図３Ｂ，Ｃ参照）。第２折れ曲がり部５２ｃは、第１延在部５２ｂの第１折れ曲がり部５２ａと反対側の端部で外側に折れ曲がった部分である（図３Ｃ参照）。

第３折れ曲がり部５２ｄは、第２コイル片部５１の負荷側端部（「軸方向の端部」の一例に相当）近傍で内側に折れ曲がった部分である（図３Ｂ，Ｄ参照）。第２延在部５２ｅは、第３折れ曲がり部５２ｄから固定子径方向の外側に向けて延びる（寄る）ように延在する部分である（図３Ｂ，Ｄ参照）。第４折れ曲がり部５２ｆは、第２延在部５２ｅの第３折れ曲がり部５２ｄと反対側の端部で外側に折れ曲がった部分である（図３Ｄ参照）。

第３延在部５２ｇは、折れ曲がり部５２ｃ，５２ｆ間を、延在部５２ｂ，５２ｅよりも負荷側（「軸方向の外側」の一例に相当）において固定子軸方向（コイル片部５０，５１の延在方向）に垂直な面方向（言い換えれば固定子鉄心３２の負荷側端面の面方向）に沿って円弧状に延在している（図３Ａ〜Ｄ参照）。第３延在部５２ｇは、丸線４２が上記面方向に沿って延在する本体部５２ｈと、丸線４２が第２折れ曲がり部５２ｃと本体部５２ｈとの間を固定子軸方向に沿ってＲ形状で延在するＲ形状部５２ｉと、丸線４２が第４折れ曲がり部５２ｆと本体部５２ｈとの間を固定子軸方向に沿ってＲ形状で延在するＲ形状部５２ｊと、を備える。第３延在部５２ｇでは、丸線４２が本体部５２ｈで固定子径方向よりも固定子軸方向に多く積層されている。この例では、本体部５２ｈの固定子軸方向における丸線４２の積層は１１層となり、固定子径方向における丸線４２の積層は２層となっている。そして、第３延在部５２ｇは、固定子径方向の寸法Ｓ１（図３Ａ，Ｂ参照）が所定値以下となるように、延在方向及び固定子軸方向の各々に垂直な第１方向（言い換えれば略固定子径方向。以下適宜「略固定子径方向」という）に加圧成形されると共に、固定子軸方向の寸法Ｓ２（図３Ａ参照）が所定値以下となるように固定子軸方向にも加圧成形された、固定子軸方向の寸法Ｓ２が固定子径方向の寸法Ｓ１よりも大きい外形状となっている。具体的には、第３延在部５２ｇは、固定子径方向の寸法Ｓ１が、スロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／（Ｎ＋２）、この例では１／６、以下となるように、略固定子径方向に加圧成形されている。

なお、第３延在部５２ｇでは、丸線４２が固定子軸方向のみに積層されてもよい。また、第３延在部５２ｇは、必ずしも固定子軸方向に加圧成形されなくてもよい。また、この例では、コイルエンド部５２のうち第３延在部５２ｇ以外の部分は、加圧成形されていないが、第３延在部５２ｇと同様に加圧成形されてもよい。

コイルエンド部５３は、固定子コイル４１のうち固定子鉄心３２よりも反負荷側部位（「軸方向の外側部位」の一例に相当）においてコイル片部５０，５１の各々の反負荷側端部を繋ぐようにコイル片部５０，５１間に延在している（図３Ａ参照）。コイルエンド部５３は、所定の形状となるように（少なくとも後述の第３延在部５３ｇが）加圧成形されている。すなわち、コイルエンド部５３は、第１折れ曲がり部５３ａと、第１延在部５３ｂと、第２折れ曲がり部５３ｃと、第３折れ曲がり部５３ｄと、第２延在部５３ｅと、第４折れ曲がり部５３ｆと、第３延在部５３ｇと、を備える。

第１折れ曲がり部５３ａは、第１コイル片部５０の反負荷側端部（「軸方向の端部」の一例に相当）近傍で内側に折れ曲がった部分である（図３Ｃ参照）。第１延在部５３ｂは、第１折れ曲がり部５３ａから固定子径方向の内側に向けて延びる（寄る）ように延在した部分である（図３Ｃ参照）。第２折れ曲がり部５３ｃは、第１延在部５３ｂの第１折れ曲がり部５３ａと反対側の端部で外側に折れ曲がった部分である（図３Ｃ参照）。

第３折れ曲がり部５３ｄは、第２コイル片部５１の反負荷側端部（「軸方向の端部」の一例に相当）近傍で内側に折れ曲がった部分である（図３Ｄ参照）。第２延在部５３ｅは、第３折れ曲がり部５３ｄから固定子径方向の外側に向けて延びる（寄る）ように延在する部分である（図３Ｄ参照）。第４折れ曲がり部５３ｆは、第２延在部５３ｅの第３折れ曲がり部５３ｄと反対側の端部で外側に折れ曲がった部分である（図３Ｄ参照）。

第３延在部５３ｇは、折れ曲がり部５３ｃ，５３ｆ間を、延在部５３ｂ，５３ｅよりも反負荷側（「軸方向の外側」の一例に相当）において固定子軸方向（コイル片部５０，５１の延在方向）に垂直な面方向（言い換えれば固定子鉄心３２の反負荷側端面の面方向）に沿って円弧状に延在している（図３Ａ，Ｃ，Ｄ参照）。第３延在部５３ｇは、丸線４２が上記面方向に沿って延在する本体部５３ｈと、丸線４２が第２折れ曲がり部５３ｃと本体部５３ｈとの間を固定子軸方向に沿ってＲ形状で延在するＲ形状部５３ｉと、丸線４２が第４折れ曲がり部５３ｆと本体部５３ｈとの間を固定子軸方向に沿ってＲ形状で延在するＲ形状部５３ｊと、を備える。第３延在部５３ｇでは、丸線４２が本体部５３ｈで固定子径方向よりも固定子軸方向に多く積層されている。この例では、本体部５３ｈの固定子軸方向における丸線４２の積層は１１層となり、固定子径方向における丸線４２の積層は２層となっている。そして、第３延在部５３ｇは、固定子径方向の寸法Ｓ３（図３Ａ参照）が所定値以下となるように、延在方向及び固定子軸方向の各々に垂直な第１方向（言い換えれば略固定子径方向。以下適宜「略固定子径方向」という）に加圧成形されると共に、固定子軸方向の寸法Ｓ４（図３Ａ参照）が所定値以下となるように固定子軸方向にも加圧成形された、固定子軸方向の寸法Ｓ４が固定子径方向の寸法Ｓ３よりも大きい外形状となっている。具体的には、第３延在部５３ｇは、固定子径方向の寸法Ｓ３が、スロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／（Ｎ＋２）、この例では１／６、以下となるように、略固定子径方向に加圧成形されている。

なお、第３延在部５３ｇでは、丸線４２が固定子軸方向のみに積層されてもよい。また、第３延在部５３ｇは、必ずしも固定子軸方向に加圧成形されなくてもよい。また、この例では、コイルエンド部５３のうち第３延在部５３ｇ以外の部分は、加圧成形されていないが、第３延在部５３ｇと同様に加圧成形されてもよい。

また、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２は、互いにほぼ同じ軸方向寸法及び互いにほぼ同じ径方向寸法を備え、各固定子コイル４１のコイルエンド部５３は、互いにほぼ同じ軸方向寸法及び互いにほぼ同じ径方向寸法を備える。

各固定子コイル４１は、丸線４２の巻き始め側端部５４及び巻き終わり側端部５５の両方が、コイルエンド部５３のうち固定子径方向の外側端部近傍から外部（この例では反負荷側）へ延びるように構成されている。このため、上記結線部４４は、後述のように固定子鉄心３２よりも反負荷側部位において周方向に配列された複数のコイルエンド部５３からなる環状のコイルエンド群（図示せず。以下適宜「反負荷側コイルエンド群」という）の反負荷側（言い換えれば上記端部６６の反負荷側）に構成されている（図１参照）。

複数の固定子コイル４１は、Ｎ＋２個（この例では６個）のコイルエンド部５２が、固定子鉄心３２よりも負荷側部位において上記スロット群３１０の外径Ｄ１の範囲内で固定子周方向位置が順次ずれつつ第３延在部５２ｇ同士が固定子径方向に重なると共に、Ｎ＋２個（この例では６個）のコイルエンド部５３が、固定子鉄心３２よりも反負荷側部位において上記スロット群３１０の外径Ｄ１の範囲内で固定子周方向位置が順次ずれつつ第３延在部５３ｇ同士が固定子径方向に重なるように、２層重ね巻方式で配列されている（図３Ｂ、図４参照）。このとき、Ｎ＋２個のコイルエンド部５２の第３延在部５２ｇは、近隣のコイルエンド部５２の延在部５２ｂ，５２ｅよりも負荷側に配置されるようにして固定子径方向に重なり、Ｎ＋２個のコイルエンド部５３の第３延在部５３ｇは、近隣のコイルエンド部５３の延在部５３ｂ，５３ｅよりも反負荷側に配置されるようにして固定子径方向に重なっている（図３Ｂ参照）。したがって、固定子鉄心３２よりも負荷側部位において周方向に配列された複数のコイルエンド部５２からなる環状のコイルエンド群（以下適宜「負荷側コイルエンド群」という）５２０の外径Ｄ２（図４参照）、及び、上記反負荷側コイルエンド群の外径、の各々は、上記スロット群３１０の外径Ｄ１以下に構成されている。またこのとき、複数の固定子コイル４１は、Ｎ＋２個のコイルエンド部５２、及び、Ｎ＋２個のコイルエンド部５３、の各々が、隣り合うコイルエンド部の加圧成形された面同士が空隙をほぼ空けずに直接接触する状態で、固定子径方向に重なるように配列されている。

各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３が上記のように積層され加圧成形された形状で配列されることで、固定子鉄心３２よりも負荷側部位及び反負荷側部位の各々におけるコイルエンド部５２，５３の占積率は、８０％以上となっている。

なお、上記で説明した固定子コイル４１の構成・配列は、あくまで一例であり、上記以外の構成・配列であってもよい。例えば、各スロット３１内における固定子コイル４１の占積率は８５％未満であってもよく、また固定子鉄心３２よりも負荷側部位及び反負荷側部位の各々におけるコイルエンド部５２，５３の占積率は８０％未満であってもよい。また、各固定子コイル４１の端部５４，５５の両方が、コイルエンド部５３のうち固定子径方向の外側端部近傍から固定子径方向の外側（「外部」の一例に相当）へ延びるように構成され、結線部４４が、反負荷側コイルエンド群の固定子径方向の外側に構成されてもよい。また、各固定子コイル４１の端部５４，５５の突出位置は、上記以外の位置であってもよい。また、複数の固定子コイル４１は、Ｎ＋２個のコイルエンド部５２、及び、Ｎ＋２個のコイルエンド部５３、の各々が、隣り合うコイルエンド部の加圧成形された面同士が絶縁紙を介して接触する状態で固定子径方向に重なるように配列されてもよい。また、各コイルエンド５２，５３が、第３延在部５２ｇ，５３ｇの固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／（Ｎ＋２）よりも大きく構成され、環状のコイルエンド群５２０の外径Ｄ２、及び、環状のコイルエンド群の外径、の各々が、スロット群３１０の外径Ｄ１よりも大きく構成されてもよい。また、この例では、Ｍ＝６の場合を例にとって説明しているが、Ｍは３以上の自然数であれば６以外の数とすることも可能である。また、一方のコイルエンド部のみ上記のような構成として小型化を図ってもよい。

（２−２．コイル樹脂構造体の構成の例）
次に、図５を参照しつつ、上記コイル樹脂構造体４５の構成の一例について説明する。なお、図５中では、右上側が負荷側、左下側が反負荷側に相当する。

図５に示すように、コイル樹脂構造体４５は、上記複数の固定子コイル４１が、上記のような２層重ね巻方式で配列されつつ、モールド樹脂により一体的に樹脂成形され固められることで、全体として円筒形に近い糸巻き形に形成されている。コイル樹脂構造体４５は、短い略円筒状の上記端部６５と、短い略円筒状の上記端部６６と、上記中間部６７と、を有する。端部６６からは、各固定子コイル４１の端部５４，５５が突出している。

端部６５の外径、端部６６の外径、及び中間部６７の外径は、ほぼ同じになっている。中間部６７には、コイル樹脂構造体４５の周方向に、略矩形状の複数の板部６８が配列されている。各板部６８には、１つの固定子コイル４１の第１コイル片部５０、及び、当該１つの固定子コイル４１とは異なる（この例ではコイル樹脂構造体４５の周方向に６つ離間した）他の固定子コイル４１の第２コイル片部５１が、コイル樹脂構造体４５の径方向の内側及び外側の各々に配置されるように重ねられ積層された状態で、被覆され内包されている。隣り合う板部６８，６８間の隙間６９には、コイル樹脂構造体４５の径方向の外側から上記分割コア要素３３のティース部３４が嵌め込まれる。

すなわち、コイル樹脂構造体４５に複数の分割コア要素３３が組み付けられることで、上記固定子鉄心３２が構成されると共に、コイル樹脂構造体４５と固定子鉄心３２とが一体に組み付けられ、固定子３０が組み立てられる。組み立てられた固定子３０は、コイル樹脂構造体４５の端部６５が、前述のように、内包されたコイルエンド部５２が絶縁体（モールド樹脂）を介して負荷側ブラケット１２に密着するように、上記負荷側ブラケット１２に嵌合されることで、負荷側ブラケット１２に取り付けられる。

なお、上記で説明したコイル樹脂構造体４５の構成は、あくまで一例であり、上記以外の構成であってもよい。

＜３．回転電機の製造方法の例＞
次に、図６、図７Ａ，Ｂ、及び図８を参照しつつ、回転電機１０の製造方法の一例について説明する。

図６に示すように、固定子コイル４１の製造工程では、まず、固定子コイル４１の導線である上記丸線４２を図示しない治具にセットする（準備する）。そして、丸線４２を例えば略長方形枠状に複数回巻回して、巻回体（図示せず）を形成する。このとき、丸線４２は、巻回体の形状が固定子コイル４１の完成形（図３Ａ参照）とほぼ同様の形状となるように巻回される。

そして、巻回体の一方の短辺部分（コイルエンド部５２に対応する部分）のうち、一方の長辺部分（第１コイル片部５０に対応する部分）側の端部近傍を内側に折り曲げつつその先を固定子径方向の内側に寄せて、上記第１折れ曲がり部５２ａ及び第１延在部５２ｂを形成し、第１延在部５２ｂの第１折れ曲がり部５２ａと反対側の端部を外側に折り曲げて上記第２折れ曲がり部５２ｃを形成する。また、巻回体の一方の短辺部分のうち、他方の長辺部分（第２コイル片部５１に対応する部分）側の端部近傍を内側に折り曲げつつその先を固定子径方向の外側に寄せて、上記第３折れ曲がり部５２ｄ及び第２延在部５２ｅを形成し、第２延在部５２ｅの第３折れ曲がり部５２ｄと反対側の端部を外側に折り曲げて上記第４折れ曲がり部５２ｆを形成する。また、巻回体の他方の短辺部分（コイルエンド部５３に対応する部分）のうち、一方の長辺部分側の端部近傍を内側に折り曲げつつその先を固定子径方向の内側に寄せて、上記第１折れ曲がり部５３ａ及び第１延在部５３ｂを形成し、第１延在部５３ｂの第１折れ曲がり部５３ａと反対側の端部を外側に折り曲げて上記第２折れ曲がり部５３ｃを形成する。また、巻回体の一方の短辺部分のうち、他方の長辺部分側の端部近傍を内側に折り曲げつつその先を固定子径方向の外側に寄せて、上記第３折れ曲がり部５３ｄ及び第２延在部５３ｅを形成し、第２延在部５３ｅの第３折れ曲がり部５３ｄと反対側の端部を外側に折り曲げて上記第４折れ曲がり部５３ｆを形成する。

その後、巻回体の一方の長辺部分を、横断面形状が上記スロット３１の内側部位３１ａの横断面形状に対応するように、図示しない金型で固定子径方向及び固定子周方向にプレスして、上記第１コイル片部５０を加圧成形する。また、巻回体の他方の長辺部分を、横断面形状が上記スロット３１の外側部位３１ｂの横断面形状に対応するように、図示しない金型で固定子径方向及び固定子周方向にプレスして、第２コイル片部５１を加圧成形する。

そして、図７Ａ，Ｂに示すように、上記巻回体を金型７０，７１，７２間にセットし、固定子径方向規制用の金型７０，７１を互いに近接する方向に移動させ、上記一方の短辺部分の上記折れ曲がり部５２ｃ，５２ｆ間を、金型７０，７１間で挟み込み上記円弧状となると共に固定子径方向の寸法が上記Ｓ１となるように（図３Ａ，Ｂも参照）略固定子径方向にプレスする。またこれと共に、固定子軸方向規制用の金型７２を移動させ、固定子軸方向の寸法が上記Ｓ２となるように（図３Ａ参照）固定子軸方向にプレスする。これにより、上記第３延在部５２ｇを備えた上記コイルエンド部５２を加圧成形する。この際、金型７０，７１の、第１コイル片部５０と第３延在部５２ｇとの間の折れ曲がり部５２ａ，５２ｃ（図３Ｃ参照）、及び、第２コイル片部５１と第３延在部５２ｇとの間の折れ曲がり部５２ｄ，５２ｆ（図３Ｄも参照）に対応する部分は、Ｒ形状（例えば当該部分の直径をｄとした場合に半径をほぼｄとするＲ形状）となっている。これにより、折れ曲がり部５２ａ，５２ｃ及び折れ曲がり部５２ｄ，５２ｆの皮膜が損傷するのを抑制している。なお、コイルエンド部５３も上記と同様にして加圧形成される。これにより、固定子コイル４１が完成する。

また、コイル樹脂構造体４５の製造工程では、まず、上記製造された複数の固定子コイル４１を、上述したような２層重ね巻方式で配列する。その後、配列した複数の固定子コイル４１をモールド樹脂により一体的に樹脂成形し固める。これにより、コイル樹脂構造体４５が完成する。

また、固定子３０の製造工程では、上記製造されたコイル樹脂構造体４５における複数の固定子コイル４１を例えば図８に示すように結線処理して、結線部４４を形成する。なお、図８において、「＃１」〜「＃４８」はスロット３１の番号であり、固定子コイル４１は、全体で３系統（Ｕ，Ｖ，Ｗ）のコイルで構成され、「Ｕ」「Ｕバー（図中では「Ｕ」に下線を付して示す）」「Ｖ」「Ｖバー（図中では「Ｖ」に下線を付して示す）」「Ｗ」「Ｗバー（図中では「Ｗ」に下線を付して示す）」は、固定子コイル４１の位相である。また、図中では、Ｕ相の固定子コイル４１を太い線、Ｖ相の固定子コイル４１を細い線、Ｗ相の固定子コイル４１を上記太い線と上記細い線との中間の太さの線、で各々示している。図８に示すように結線処理された複数の固定子コイル４１において、例えば、ある一瞬では、Ｕ相から入力された電流は、中性点（Ｎ）に、図中▲（▲の頂点側が矢印の矢先側に相当）で示すように流れる。

固定子コイル４１の結線が終了したら、その後、コイル樹脂構造体４５の各隙間６９に、コイル樹脂構造体４５の固定子径方向の外側から各分割コア要素３３のティース部３４を嵌め込むことで、コイル樹脂構造体４５に複数の分割コア要素３３を組み付ける。これにより、固定子鉄心３２を構成すると共に、コイル樹脂構造体４５と固定子鉄心３２とを一体に組み付ける。この結果、固定子３０が完成する。

その後、上記製造された固定子３０をコイル樹脂構造体４５の端部６５が負荷側ブラケット１２に嵌合するように負荷側ブラケット１２に取り付ける。そして、負荷側ブラケット１２に取り付けられた固定子３０をフレーム１１の内周に挿入して取り付ける。その後、シャフト１６、及び、シャフト１６の外周に取り付けられた回転子２０を、フレーム１１の内周に取り付けられた固定子３０の内周側に挿入して取り付ける。そして、反負荷側ブラケット１４をフレーム１１の反負荷側端部に取り付ける。これにより、回転電機１０が完成する。

なお、上記で説明した回転電機１０の製造方法は、あくまで一例であり、回転電機１０の製造方法は、上記で説明した順序に沿って時系列的に行われる工程はもちろん、必ずしも時系列的に実行されなくても、並列的に又は個別的に実行される工程をも含む。また、時系列的に実行される工程でも、場合によっては適宜順序を変更することが可能である。

＜４．本実施形態による効果の例＞
以上説明したように、本実施形態の回転電機１０では、固定子鉄心３２の複数のスロット３１に、複数の固定子コイル４１が重ね巻方式で収容されている。複数の固定子コイル４１は、Ｍ個（上記の例ではＮ＋２＝６個）のコイルエンド部５２，５３が固定子径方向に重なるように、複数のスロット３１に収容されている。各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３は、固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／Ｍ以下（上記の例では１／（Ｎ＋２）＝１／６以下）となっている。

これにより、複数の固定子コイル４１を、コイルエンド部を固定子軸方向の外側に向けて山なり状となるように形成し隣り合う固定子コイル４１，４１のコイルエンド部同士が軸方向に重なるように配列しなくても、Ｍ個の固定子コイル４１のコイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士が各々固定子径方向に重なるように配列して、複数のスロット３１に収容できる。その結果、コイルエンド部を固定子軸方向の外側に向けて山なり状となるように形成する場合に比べ、コイルエンド部５２，５３の固定子軸方向の寸法を小さくすることが可能となる。したがって、固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３を小型化できる。また、複数の固定子コイル４１を、コイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士が（固定子軸方向に重なるのではなく）固定子径方向に重なるように配列することで、固定子３０の固定子軸方向の寸法を小さくすることが可能となる。したがって、固定子３０を小型化できる。あるいは、固定子３０の大きさはそのままにして固定子３０における固定子コイル４１の数（スロット３１の数）を増やすことが可能となる。また、複数の固定子コイル４１を、Ｍ個のコイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士が各々径方向に重なるように配列することで、固定子鉄心３２よりも負荷側部位及び反負荷側部位の各々におけるコイルエンド部５２，５３の占積率を高くできる。

また、本実施形態では、丸線４２で形成された固定子コイル４１のコイル片部５０，５１及びコイルエンド部５２，５３を、所定の形状となるように加圧成形する。導体として丸線４２を用いることで、固定子コイル４１の各部の形状を加圧成形により容易に調製できる。その結果、導体として角線や平角線を用いる場合に比べ、より大きな導体断面積で巻回でき、また種々の形状のスロット３１に対応可能となる。また、例えばスロット３１の形状がテーパ形状の場合には、導体として角線や平角線を用いる場合に比べ、スロット３１内における固定子コイル４１（コイル片部５０，５１）の占積率を高くすることが可能となる。また、導体として丸線４２を用いた場合には、より安価な固定子コイル４１を得ることができる。

また、本実施形態では特に、第１コイル片部５０を、スロット３１の内側部位３１ａの断面形状に対応する断面形状となるように加圧成形し、第２コイル片部５１を、スロット３１の外側部位３１ｂの断面形状に対応する断面形状となるように加圧成形する。これにより、スロット３１内における固定子コイル４１（コイル片部５０，５１）の占積率を高くできる。また、本実施形態では、コイルエンド部５２，５３を、固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／Ｍ以下（上記の例では１／（Ｎ＋２）＝１／６以下）となるように略固定子径方向に加圧成形する。これにより、複数の固定子コイル４１を、加圧成形により形状が調製されたＭ個の固定子コイル４１のコイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士が各々径方向に重なるように配列することで、固定子鉄心３２よりも負荷側部位及び反負荷側部位の各々におけるコイルエンド部５２，５３の占積率を高くできる。また、本実施形態では、コイルエンド部５２，５３を、固定子軸方向の寸法Ｓ２が所定値以下となるように固定子軸方向に加圧成形する。これにより、コイルエンド部５２，５３の固定子軸方向の寸法を小さくできる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１は、第１コイル片部５０が１つのスロット３１の内側部位３１ａに収容されると共に、第２コイル片部５１が他のスロット３１の外側部位３１ｂに収容されている。これにより、複数のスロット３１に２層重ね巻方式で複数の固定子コイル４１が収容された回転電機１０において、コイルエンド部５２，５３の小型化を実現できる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１の第１コイル片部５０は、スロット３１の内側部位３１ａの断面形状に対応する断面形状であり、第２コイル片部５１は、スロット３１の外側部位３１ｂの断面形状に対応する断面形状である。これにより、より大きな導体断面積で巻回でき、スロット３１内における固定子コイル４１の占積率を高くできる。

また、本実施形態では特に、各スロット３１は、内側部位３１ａと外側部位３１ｂとの断面形状が互い異なり、各固定子コイル４１のコイル片部５０，５１は、互いに異なる断面形状である。これにより、内側部位３１ａと外側部位３１ｂとの断面形状が異なるスロット３１を用いる場合でも、スロット３１内における固定子コイル４１の占積率を高くできる。

また、本実施形態では特に、固定子３０は、負荷側コイルエンド群５２０の外径Ｄ２及び反負荷側コイルエンド群の外径が、スロット群３１０の外径Ｄ１以下に構成されている。これにより、固定子３０を小型化できる。また、負荷側コイルエンド群５２０及び反負荷側コイルエンド群の固定子径方向の外側に空隙を確保することができ、当該部位に結線部等を設けることが可能となる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３は、固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／（Ｎ＋２）以下（上記の例では１／６以下）であり、複数の固定子コイルは、Ｎ＋２個（上記の例では６個）のコイルエンド部５２，５３が固定子径方向に重なるように、複数のスロット３１に収容されている。これにより、複数のスロット３１に２層重ね巻方式で複数の固定子コイル４１が収容された回転電機１０において、固定子３０を小型化できる。

また、本実施形態では特に、複数の固定子コイル４１は、Ｎ＋２個（上記の例では６個）のコイルエンド部５２，５３が、隣り合うコイルエンド部同士が直接接触する状態で径方向に重なるように、複数のスロット３１に収容されている。これにより、コイルエンド部５２同士及びコイルエンド部５３同士を密接させて配置することができ、固定子３０を小型化できる。また、前述したように、複数の固定子コイル４１を、Ｎ＋２個のコイルエンド部５２，５３の各々の隣り合うコイルエンド部同士が絶縁紙を介して接触する状態で径方向に重なるように配列する場合には、高い絶縁性を得ることができる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１は、丸線４２の端部５４，５５の両方がコイルエンド部５３のうち固定子径方向の外側端部近傍から外部（上記の例では反負荷側）へ延びるように構成されている。各固定子コイル４１の端部５４，５５の両方をコイルエンド部５３のうち固定子径方向の外側端部近傍に設けることで、反負荷側コイルエンド群の反負荷側及び固定子径方向外側のどちら側にも結線部４４を構成し易くなり、結線部４４の設計の自由度を高くできる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３は、第２折れ曲がり部５２ｃ，５３ｃと第４折れ曲がり部５２ｆ，５３ｆとの間を、第１延在部５２ｂ，５３ｂ及び第２延在部５２ｅ，５３ｅの各々よりも固定子軸方向の外側において固定子軸方向に垂直な面方向に沿って円弧状に延在し、固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３がスロット３１の固定子径方向の寸法Ｓ５の１／Ｍ以下（上記の例では１／（Ｎ＋２）＝１／６以下）である第３延在部５２ｇ，５３ｇを備える。これにより、複数の固定子コイル４１が配列された回転電機１０において、コイルエンド部５２，５３の小型化を実現できる。

また、本実施形態では特に、各固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３は、丸線４２が固定子軸方向に積層され、固定子軸方向の寸法Ｓ２，Ｓ４が固定子径方向の寸法Ｓ１，Ｓ３よりも大きい外形状である。これにより、複数のコイルエンド部５２同士及び複数のコイルエンド部５３同士を固定子径方向に重ねて配置することができ、固定子コイル４１のコイルエンド部５２，５３を小型化できる。

また、本実施形態では特に、固定子３０は、コイルエンド部５２，５３の占積率が８０％以上である。これにより、コイルエンド部５２，５３の占積率が高い固定子３０を実現できる。

また、本実施形態では特に、固定子３０は、スロット３１内における固定子コイル４１の占積率が８５％以上である。これにより、スロット３１内における固定子コイル４１の占積率が高い固定子３０を実現できる。

＜５．変形例等＞
なお、実施形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

また、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」等とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」等という意味である。

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」等とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」等という意味である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。

その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０回転電機
２０回転子
３０固定子
３１スロット
３１ａ内側部位
３１ｂ外側部位
３２固定子鉄心
３３分割コア要素
４１固定子コイル
４２丸線（導線の一例）
４５コイル樹脂構造体
５０第１コイル片部
５１第２コイル片部
５２コイルエンド部
５２ａ第１折れ曲がり部
５２ｂ第１延在部
５２ｃ第２折れ曲がり部
５２ｄ第３折れ曲がり部
５２ｅ第２延在部
５２ｆ第４折れ曲がり部
５２ｇ第３延在部
５３コイルエンド部
５３ａ第１折れ曲がり部
５３ｂ第１延在部
５３ｃ第２折れ曲がり部
５３ｄ第３折れ曲がり部
５３ｅ第２延在部
５３ｆ第４折れ曲がり部
５３ｇ第３延在部
３１０スロット群
５２０コイルエンド群
Ｄ１外径
Ｄ２外径
Ｓ１寸法
Ｓ２寸法
Ｓ３寸法
Ｓ４寸法
Ｓ５寸法

Claims

固定子及び回転子を備えた回転電機であって、
前記固定子は、
周方向に複数のスロットが配列された固定子鉄心と、
導線で形成され、前記複数のスロットに重ね巻方式で収容された複数の固定子コイルと、を有し、
各前記固定子コイルは、
１つの前記スロットに収容された第１コイル片部と、
前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容された第２コイル片部と、
前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、
前記複数の固定子コイルは、
Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子の径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容され、
前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、
前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である
ことを特徴とする回転電機。
前記各固定子コイルは、
前記第１コイル片部が前記１つのスロットのうち前記径方向の内側部位に収容されると共に、前記第２コイル片部が前記他のスロットのうち前記径方向の外側部位に収容されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記各固定子コイルの前記第１コイル片部は、
前記スロットの前記内側部位の断面形状に対応する断面形状であり、
前記各固定子コイルの前記第２コイル片部は、
前記スロットの前記外側部位の断面形状に対応する断面形状である
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記各スロットは、
前記内側部位と前記外側部位との断面形状が異なり、
前記各固定子コイルの前記第１コイル片部及び前記第２コイル片部は、
互いに異なる断面形状である
ことを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
前記固定子は、
前記固定子鉄心よりも前記固定子の軸方向の外側部位において前記周方向に配列された複数の前記コイルエンド部からなる環状のコイルエンド群の外径が、前記固定子鉄心において前記周方向に配列された前記複数のスロットからなる環状のスロット群の外径以下に構成されている
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の回転電機。
前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、
前記１つのスロットと前記他のスロットとの間の前記スロットの数をＮとした場合に、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／（Ｎ＋２）以下であり、
前記複数の固定子コイルは、
Ｎ＋２個の前記コイルエンド部が前記径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容されている
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
前記複数の固定子コイルは、
前記Ｎ＋２個のコイルエンド部が、隣り合う前記コイルエンド部同士が直接接触するか若しくは絶縁紙を介して接触する状態で前記径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容されている
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
前記各固定子コイルは、
前記導線の巻き始め側端部及び巻き終わり側端部の両方が前記コイルエンド部のうち前記径方向の外側端部近傍から外部へ延びるように構成されている
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の回転電機。
前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、
前記第１コイル片部の前記固定子の軸方向の端部近傍で折れ曲がった第１折れ曲がり部と、
前記第１折れ曲がり部から前記径方向の内側に向けて延びる第１延在部と、
前記第１延在部の前記第１折れ曲がり部と反対側の端部で折れ曲がった第２折れ曲がり部と、
前記第２コイル片部の前記軸方向の端部近傍で折れ曲がった第３折れ曲がり部と、
前記第３折れ曲がり部から前記径方向の外側に向けて延びる第２延在部と、
前記第２延在部の前記第３折れ曲がり部と反対側の端部で折れ曲がった第４折れ曲がり部と、
前記第２折れ曲がり部と前記第４折れ曲がり部との間を、前記第１延在部及び前記第２延在部の各々よりも前記軸方向の外側において前記軸方向に垂直な面方向に沿って円弧状に延在し、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である第３延在部と、を備える
ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の回転電機。
前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、
前記導線が少なくとも前記固定子の軸方向に積層され、前記軸方向の寸法が前記径方向の寸法よりも大きい外形状である
ことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の回転電機。
前記固定子は、
前記コイルエンド部の占積率が８０％以上である
ことを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の回転電機。
前記固定子は、
前記スロット内における前記固定子コイルの占積率が８５％以上である
ことを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の回転電機。
固定子及び回転子を備え、
前記固定子が、
周方向に複数のスロットが配列された固定子鉄心と、
導線で形成され、前記複数のスロットに分布巻方式で収容された複数の固定子コイルと、を有し、
前記固定子鉄心が、
分割コア要素が前記周方向に複数配列されることで構成され、
各前記固定子コイルが、
１つの前記スロットに収容された第１コイル片部と、
前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容された第２コイル片部と、
前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備える、
回転電機の製造方法であって、
前記導線である丸線を巻回する工程と、
前記第１コイル片部、前記第２コイル片部、及び前記コイルエンド部の各々を、所定の形状となるように加圧成形する工程と、
前記複数の固定子コイルを前記分布巻方式で配列しつつ一体的に樹脂成形し、コイル樹脂構造体を形成する工程と、
形成された前記コイル樹脂構造体に、前記複数の分割コア要素を組み付けることで、前記固定子鉄心を構成する工程と、を有する
ことを特徴とする回転電機の製造方法。
前記複数の固定子コイルが、
Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子の径方向に重なるように配列され、前記複数のスロットに重ね巻方式で収容され、
前記加圧成形する工程では、
前記第１コイル片部を、前記スロットのうち前記径方向の内側部位の断面形状に対応する断面形状となるように加圧成形し、前記第２コイル片部を、前記スロットのうち前記径方向の外側部位の断面形状に対応する断面形状となるように加圧成形し、前記コイルエンド部を、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下となるように延在方向及び前記固定子の軸方向の各々に垂直な第１方向に加圧成形する
ことを特徴とする請求項１３に記載の回転電機の製造方法。
前記加圧成形する工程では、
前記コイルエンド部を、前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下となるように前記第１方向に加圧成形すると共に、前記軸方向の寸法が所定値以下となるように前記軸方向に加圧成形する
ことを特徴とする請求項１４に記載の回転電機の製造方法。
導線で形成され、回転電機の固定子鉄心において周方向に配列された複数のスロットに重ね巻方式で複数収容される、固定子コイルであって、
１つの前記スロットに収容される第１コイル片部と、
前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容される第２コイル片部と、
前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、
かつ、Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子鉄心の径方向に重なるように、前記複数のスロットに複数収容され、
前記コイルエンド部は、
前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である
ことを特徴とする固定子コイル。
導線で形成され、回転電機の固定子鉄心において周方向に配列された複数のスロットに重ね巻方式で収容される、複数の固定子コイルが、前記重ね巻方式で配列され一体的に樹脂成形された、コイル樹脂構造体であって、
各前記固定子コイルは、
１つの前記スロットに収容される第１コイル片部と、
前記１つのスロットとは異なる他の前記スロットに収容される第２コイル片部と、
前記第１コイル片部と前記第２コイル片部との間に延在するコイルエンド部と、を備え、
前記複数の固定子コイルは、
Ｍ個（Ｍは３以上の自然数）の前記コイルエンド部が前記固定子鉄心の径方向に重なるように、前記複数のスロットに収容され、
前記各固定子コイルの前記コイルエンド部は、
前記径方向の寸法が前記スロットの前記径方向の寸法の１／Ｍ以下である
ことを特徴とするコイル樹脂構造体。