JP2019213423A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、低消費電力化が可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機は、複数のティースを備えるヨークと、ティースに配置される複数の単位コイルとを備えるステータを備え、単位コイルは、導電線の端部の構成が異なる第１単位コイル、第２単位コイル、及び第３単位コイルにより構成される。ステータの反時計回り方向にコイルＡ、コイルＢ、コイルＣ、コイルＤを順に配置する。この場合、コイルＡ、コイルＣは第１単位コイルにより、コイルＢは第２単位コイルにより、コイルＤは第３単位コイルにより構成される。各単位コイルから引き出される端部は上方向に引き出される。コイルＡ及びＣは、ステータの外径側に始点端部を、内径側に終点端部を備える。コイルＢ及びコイルＤはステータの外径側に終点端部を、内径側に始点端部を備える。それぞれの端部は各接続部においてステータの周方向に沿って同一方向に平行に対向して指向する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、回転電機に関する。

回転電機のステータコアに設けられたティースに、平角線を集中巻した単位コイルを挿入してステータを作成する際に、単位コイル間、電源線と単位コイル間、中性点とコイル間を配線により接続する。これらの接続を効率的に行わないと、接続のためのスペースが大きくなり、回転電機の小型化に反し、接続抵抗が高くなって消費電力が大きくなる等の弊害が生じる。

特開２０１３−１６５５６６号公報

実施形態は、上記課題に鑑みたものであり、小型化、低消費電力化が可能な回転電機を提供する。

実施形態に係る回転電機は、複数のティースを備えるヨークと、ティースに配置される複数の単位コイルとを備えるステータを備え、単位コイルは、導電線の端部の構成が異なる第１単位コイル、第２単位コイル、及び第３単位コイルにより構成される。ステータの反時計回り方向にコイルＡ、コイルＢ、コイルＣ、コイルＤを順に配置する。コイルＡ、コイルＣは第１単位コイルにより構成され、コイルＢは第２単位コイルにより構成され、コイルＤは第３単位コイルにより構成される。各単位コイルから引き出される端部は上方向に引き出される。コイルＡ及びＣは、ステータの外径側に始点端部を、内径側に終点端部を備える。コイルＢ及びコイルＤはステータの外径側に終点端部を、内径側に始点端部を備える。それぞれの端部は各接続部においてステータの周方向に沿って同一方向に平行に対向して指向する。

実施形態に係る回転電機の概略構成を示す正面図 ステータの概略構成を示す斜視図 ステータの概略構成を示す側面図 ステータの接続略図 第１単位コイルの概略構成を示す斜視図 第２単位コイルの概略構成を示す斜視図 第３単位コイルの概略構成を示す斜視図 ヨークを除外し、コイルＵが配置された箇所を中心に拡大したステータの概略構成を示す斜視図

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、以下の説明において、回転電機１の回転中心Ｏ方向を内径方向と、その逆方向を外径方向と称し、ステータ１２の円環形状の外周に沿った方向（図中に、外周を時計回り方向に指向する矢印Ｙ１、及びその逆方向の反時計回り方向に指向する矢印Ｙ２で示す）を周方向と称する。

図１〜図３は、それぞれ、実施形態に係る回転電機１及びステータ１２の概略構成を示す正面図、斜視図、側面図であり、図４は回転電機１における電気的な接続の概略的に示す接続略図である。なお、図４はステータの内側より見た展開図である。

図５は実施形態に係る回転電機１におけるステータ１２の内径側に設けられた複数のティース１１に配置可能な第１単位コイル３１の概略構成を示す正面図、側面図、及び斜視図である。図６は実施形態に係る回転電機１におけるステータ１２の内径側に設けられた複数のティース１１に配置可能な第２単位コイル３２の概略構成を示す斜視図である。図７は実施形態に係る回転電機１におけるステータ１２の内径側に設けられた複数のティース１１に配置可能な第３単位コイル３３の概略構成を示す斜視図である。

図８はステータ１２の部分拡大斜視図であり、コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４が設けられる領域を拡大して、各コイルＵ１１〜Ｕ１４を接続する渡り線部２０（以下、渡り線部２０１〜２１８を総称する場合には「渡り線部２０」と称する）の接続状態、及び、コイルＵ１１〜Ｕ１４の配置状態をわかりやすく示すための図である。以下の説明で、コイルＵ１１〜Ｕ１４、Ｕ２１〜Ｕ２４をまとめてコイルＵと、コイルＶ１１〜Ｖ１４、Ｖ２１〜Ｖ２４をまとめてコイルＶと、コイルＷ１１〜Ｗ１４、Ｗ２１〜Ｗ２４をまとめてコイルＷと称する。

実施形態に係る回転電機１は、図１に示すように、ステータ１２を備えている。回転電機１は、例えばインナーロータ型であり、円筒状のステータ１２の内部にロータ１６を備えている。

ロータ１６は例えば略円柱状に形成されており、同一円周上に等角ピッチで配列された例えば２０組の磁石挿入穴１３を備え、この磁石挿入穴１３はロータ１６を積層方向に貫通するように形成されている。磁石挿入穴１３のそれぞれには永久磁石１４が挿入されている。実施形態において、ロータ１６は略円柱形状として説明したがこの形状に限定する意図はない。

ステータ１２は、ヨーク１０、ティース１１、及びティース１１に装着された単位コイル３１〜３３を備えている。ヨーク１０および複数のティース１１は、例えばケイ素鋼板などにより構成された平板円環形状の電磁鋼板の積層体によって形成されている。ステータ１２は、所定のギャップを介してロータ１６の周りを囲むようにして配設されている。

ヨーク１０の外形は、内部空洞の円筒状に形成されている。複数のティース１１は、ヨーク１０の内径部から内径方向に向かって突出しており、周方向に所定間隔を離間して配置されている。複数のティース１１のうち周方向で隣り合うティース１１の間には、外径方向に延びる凹部であるスロット２２が形成されている。

複数の単位コイル３１〜３３は、複数のティース１１に巻回するように組付けられて装着され、回転電機１を構成している。図１においては、例えば２４個のティース１１及びこれに設けられた２４個の単位コイル３１〜３３が設けられている。各単位コイル３１〜３３は渡り線部２０（２０１〜２１８）において相互に接続されている。渡り線部２０は接続部として機能する。なお、実施形態では、２４個のティース１１及びこれに設けられた２４個の単位コイル３１〜３３を例示して説明しているが、これらの個数を限定する意図はなく、任意の個数を用いて構成してもよい。

各単位コイル３１〜３３を構成する導電線はいわゆる平角線で構成されており、各単位コイル３１、３２、３３は、平角線をエッジ側すなわち断面短辺側の方向に巻回して構成されたエッジワイスコイルである。なお、実施形態では、平各線が１層に左巻きに巻回された単位コイル３１〜３３を例示して説明しているが、平角線の巻方向が左巻きの場合に限定する意図はなく、任意の巻方向のコイル３１〜３３を用いてもよい。

エッジワイズ巻のコイルを用いることにより、コイルの占積率を増やすことができるため、設置機器や装備の小型化や性能向上を図ることができる。また、コイルの断面積を増やすことができるため、放熱性に優れるとともに電流低減することができる。

ここで、図１〜図３等に示すように、ステータ１２の内径部に設けられたティース１１には、Ｕ相端子に接続されたコイルＵ、Ｖ相端子に接続されたコイルＶ、及びＷ相端子に接続されたコイルＷ、すなわち、コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４、コイルＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４、コイルＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、コイルＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４、コイルＷ２１、Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２４、コイルＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４がこの順番で反時計回りに配列されて挿入されている。

これらコイルＵ、Ｖ、Ｗは、図４に示すようにダブルスター結線されている。コイルＵ１１及びＵ２１はＵ相線５０ａを介してＵ相端子５０に接続されている。コイルＶ１１及びＶ２１はＶ相線５１ａを介してＶ相端子５１に接続されている。コイルＷ１１及びＷ２１はＷ相線５２ａを介してＷ相端子５２に接続されている。コイルＵ１４、コイルＶ１４及びコイルＷ１４は中性点Ｎ１を介して接続されている。コイルＵ２４、コイルＶ２４及びコイルＷ２４は中性点Ｎ２を介して接続されている。

コイルＵ、コイルＶ、コイルＷは、第１単位コイル３１、第２単位コイル３２及び第３単位コイル３３を組み合わせて構成されている。各コイルＵ、Ｖ、Ｗにおいて、ステータ１２の反時計回り方向に、コイルＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄの順で配置されているとすると、コイルＡは第１単位コイル３１、コイルＢは第２単位コイル３２、コイルＣは第１単位コイル３１、コイルＤは第３単位コイル３３である。

すなわち、コイルＵ１１、Ｖ１１、Ｗ１１、Ｕ２１、Ｖ２１、Ｗ２１はコイルＡであり第１単位コイル３１により構成されている。コイルＵ１２、Ｖ１２、Ｗ１２、コイルＵ２２、Ｖ２２、Ｗ２２はコイルＢであり第２単位コイル３２により構成されている。Ｕ１３、Ｖ１３、Ｗ１３、Ｕ２３、Ｖ２３、Ｗ２３はコイルＣであり第１単位コイル３１により構成されている。コイルＵ１４、Ｖ１４、Ｗ１４、コイルＵ２４、Ｖ２４、Ｗ２４はコイルＤであり第３単位コイル３３により構成されている。

図５は第１単位コイル３１の概略構成を示す斜視図である。図６は第２単位コイル３２の概略構成を示す斜視図である。図７は第３単位コイル３３の概略構成を示す斜視図である。

また、図５〜図７における上下方向、内径・外径方向、Ｙ１、Ｙ２方向は、各単位コイル３１、３２、３３がステータ１２に組付けられた状態での方向を示している。
ステータ１２において、Ｕ相端子５０、Ｖ相端子５１及びＷ相端子５２は同一方向に引き出されており、この引き出されている方向は図２、図３に示すように上方向である。

ここで、各単位コイル３１，３２、３３において、Ｕ相端子５０、Ｖ相端子５１、及びＷ相端子５２に接続される側を始点である第１端部３６１、３６２、３６３とし、中性点Ｎ１、及びＮ２に接続する側を終点である第２端部３８１、３８２、３８３とする。コイルがステータ１２に備えられて動作する際に、始点は電流の入り口に該当し、終点は電流の出口に該当する。また、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、及びＷ相線５２ａの接続部を接続部５０ｂ、５１ｂ、５２ｂと、中性点Ｎ１、及びＮ２の接続部を接続部Ｎ１ｂ、Ｎ２ｂと称する。

第１端部３６１、３６２、３６３、第２端部３８１、３８２、３８３の先端部、中性点Ｎ１及びＮ２の接続部Ｎ１ｂ、Ｎ２ｂ、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、及びＷ相線５２ａの接続部５０ｂ、５１ｂ、５２ｂでは、これら導電線の外部を絶縁コーティングするコーティング材がはがされて、これらの接続部は電気的に接続される。

ここで、各単位コイル３１，３２，３３の導電線が巻回する部分を巻回部３４とする。各単位コイル３１，３２，３３は巻回部３４において構造が共通している。巻回部３４は断面長方形のティース１１に組み付けられるために、全体として長手側及び短手側を有する角柱構造となるように構成されている。

各単位コイル３１，３２，３３における巻回部３４、第１端部３６１、３６２、３６３、及び、第２端部３８１、３８２、３８３の対応関係は以下のようになっている。
単位コイル３１：巻回部３４−第１端部３６１−第２端部３８１
単位コイル３２：巻回部３４−第１端部３６２−第２端部３８２
単位コイル３３：巻回部３４−第１端部３６３−第２端部３８３

巻回部３４を構成する導電線により、巻回部３４の上側に形成される壁面を上側壁面Ｔ１と、その逆側の壁面を下側壁面Ｔ２とする。各単位コイル３１，３２，３３において、第１端部３６１、３６２、３６３及び、第２端部３８１、３８２、３８３は、巻回部３４の上側壁面Ｔ１において巻回部３４の導電線の巻回を延長するように上方向に引き出されている。

図５に示すように、第１単位コイル３１の第１端部３６１と第２端部３８１は、巻回部３４の上方向に引き出されている。第１端部３６１は巻回部３４の内径方向の端部からやや上方向に引き出され、Ｙ１方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４の上側壁面Ｔ１付近で終端している。

第２端部３８１は巻回部３４の外径側端部からやや上方向に引き出され、Ｙ２方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４の上側壁面Ｔ１の端部付近で終端している。第１端部３６１と第２端部３８１は、巻回部３４に対して点対称となるように配置されている。第１端部３６１及び第２端部３８１の直線部は上側壁面Ｔ１から所定距離だけ上方向に離間して、互いに反対方向であるＹ１方向及びＹ２方向を指向し、上側壁面Ｔ１に平行となるように配置されている。

図６に示すように、第２単位コイル３２の第１端部３６２と第２端部３８２は、巻回部３４の同一方向である上方向に引き出されている。第１端部３６２は巻回部３４の内径側かつＹ２方向の端部の位置からやや上方向に引き出され、Ｙ１方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４のＹ１側端部付近で内径方向に屈曲する屈曲部Ｋ１を有している。第１端部３６２は、巻回部３４の幅を超えて、巻回部３４の幅の半分程度延伸したところで終端している。

第２端部３８２は巻回部３４の外径側かつＹ１方向の端部付近からやや上方向に引き出され、Ｙ２方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４のＹ２側端部位置付近で図内径方向に屈曲する屈曲部Ｋ２を有している。第２端部３８２は、巻回部３４の幅を超えて、巻回部３４の幅の半分程度延伸したところで終端している。第１端部３６２及び第２端部３８２は上側壁面Ｔ１から所定距離だけ上方向に離間して上側壁面Ｔ１に平行となるように配置されている。

第２単位コイル３２がステータ１２に組付けられた場合に、第１端部３６２及び第２端部３８２は屈曲部Ｋ１及びＫ２においてステータ１２の内径方向に屈曲し、これによって第１端部３６２及び第２端部３８２を、回転電機１の内径の曲率に沿うように配置可能となり、ステータ１２の円環形状に沿った周方向に指向して配置することができる。

第１端部３６２及び第２端部３８２は、巻回部３４の幅を超えて、巻回部３４の幅の半分程度延伸するため、第２単位コイル３２がステータ１２に組付けられた場合に、第１端部３６２及び第２端部３８２は隣接する単位コイル３１又は３３の巻回部３４の内径側又は外径側近傍に位置させることができ、隣接する第１単位コイル３１又は第３単位コイル３３の第１端部３６１、３６３、第２端部３８１、３８２と対向する位置に配置させることができる。

図７に示すように、第３単位コイル３３の第１端部３６３と第２端部３８３は、巻回部３４の同一方向である上方向に引き出されている。第１端部３６３は巻回部３４の内径側かつＹ２方向端部の位置からやや上方向に引き出され、Ｙ１方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４の右壁位置付近で内径方向に屈曲する屈曲部Ｋ３を有している。第１端部３６３は、巻回部３４の幅を超えて、巻回部３４の幅の半分程度延伸したところで終端している。第３単位コイル３３の第１端部３６３は、第１単位コイル３１の第１端部３６１と同様の形状を備えている。

第２端部３８３は巻回部３４の外径側かつＹ１方向端部からやや上方向に引き出され、Ｙ２方向に屈曲して直線的に延伸した後、巻回部３４の上側壁面Ｔ１位置で終端している。第３単位コイル３３の第２端部３８３は、第１単位コイル３１の第１端部３６１と同様の形状を備えている。第１端部３６３及び第２端部３８３は上側壁面Ｔ１から所定距離だけ上方向に離間して上側壁面Ｔ１に平行となるように配置されている。

第３単位コイル３３がステータ１２に組付けられた場合に、第１端部３６３は屈曲部Ｋ３においてステータ１２の内径方向に屈曲し、これによって、第１端部３６３を、回転電機１の内径の曲率に沿うように配置可能となり、ステータ１２の円環形状に沿った周方向に指向して配置することができる。

第１端部３６３は、巻回部３４の幅を超えて、巻回部３４の幅の半分程度延伸するため、第２単位コイル３２がステータ１２に組付けられた場合に、第１端部３６３及び第２端部３８３は隣接する単位コイル３１又は３２の内径側又は外径側近傍に位置させることができる。

次に、図１〜図４及び図８を参照し、回転電機１のコイルＵ、Ｖ、Ｗの配置及び接続構成を説明する。ここではコイルＵを中心に説明する。コイルＵ、Ｖ、及びＷにおいて、各単位コイル３１、３２、３３の配置及び、各単位コイル３１、３２、３３、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、Ｗ相線５２ａ、中性点Ｎ１、Ｎ２それぞれとの接続構成は略同じである。

コイルＵ１１は、第１単位コイル３１の第１端部３６１側がステータ１２の外径側に、第２端部３８１が内径側に配置される。コイルＵ１２は、第２単位コイル３２の第１端部３６２側がステータ１２の内径方向に配置され、第２端部３８２側が外径側に配置される。コイルＵ１３は、第１単位コイル３１の第１端部３６１が、ステータ１２の外径側に、第２端部３８１側が内径側に配置される。コイルＵ１４は、第３単位コイル３３の第１端部３６３側がステータ１２の内径側に、第２端部３８３側が外径側に配置される。

上側壁面Ｔ１側はすべての単位コイル３１、３２、３３においてステータ１２の上方向に、第２短手側Ｓ２及び下側壁面Ｔ２はすべての単位コイル３１、３２、３３においてステータ１２の下方向に配置される。このように配置することで、各単位コイル３１、３２、３３のすべての第１端部３６１、３６２、３６３、及びすべての第２端部３８１、３８２、３８３は、ステータ１２の上方向に配置される。

各コイルＵ，Ｖ，Ｗの接続構成は以下のようになっている。
図８に示すように、コイルＵ１１を構成する第１単位コイル３１の第１端部３６１が、ステータ１２の外径側において、Ｕ相線５０ａの端部であるＵ相線接続部５０ｂと接続している。Ｕ相線５０ａはステータ１２の周方向であってＹ２方向に延伸して沿うように取り廻されて配置されている。第１端部３６１はステータ１２の周方向であってＹ２方向に延伸して配置される。これにより、第１端部３６１とＵ相線５０ａの端部は、ともにステータ１２の周方向の同一方向であるＹ２方向に平行に対向して延伸しているため、接続部５０ｂを長く確保できる。

コイルＵ１１を構成する第１単位コイル３１の第２端部３８１は、ステータ１２の内径側において、隣接するコイルＵ１２を構成する第２単位コイル３２の第１端部３６２に接続されて渡り線部２０１を構成している。第１端部３６２はコイルＵ１１の内径側にまで延伸しており、第２端部３８１と第１端部３６２はともにステータ１２の周方向に沿うＹ１方向すなわち同一方向に平行に対向して延伸して配置されている。これにより、第２端部３８１と第１端部３６２の接続部の長さを長く確保できる。

コイルＵ１２を構成する第２単位コイル３２の第２端部３８２は、ステータ１２の外径側において、隣接するコイルＵ１３を構成する第１単位コイル３１の第１端部３６１に接続されて渡り線部２０２を構成している。第２端部３８２はコイルＵ１３の外径側にまで延伸しており、第２端部３８２と第１端部３６１はステータ１２の周方向に沿うＹ２方向すなわち同一方向に平行に対向して延伸して配置されている。これにより、第２端部３８１と第１端部３６２の接続部の長さを長く確保できる。

コイルＵ１３を構成する第１単位コイル３１の第２端部３８１は、ステータ１２の内径側において、隣接するコイルＵ１４を構成する第３単位コイル３３の第１端部３６３に接続されて渡り線部２０３を構成している。第１端部３６３はコイルＵ１３の内径側にまで延伸しており、第２端部３８１と第１端部３６３はステータ１２の周方向に沿うＹ１方向すなわち同一方向に平行に対向して延伸して配置されている。これにより、第２端部３８１と第１端部３６３の接続部の長さを長く確保できる。

コイルＵ１４、Ｖ１４，Ｗ１４を構成する第３単位コイル３３の第２端部３８３はステータ１２の外径側において、中性点Ｎ１の３つの接続部Ｎ１ｂに接続している。中性点Ｎ１はステータ１２の外径側において周方向に沿うように延伸して配置されている。第２端部３８３はステータ１２の周方向に沿う方向に平行に対向して延伸して配置される。これにより、第２端部３８３と中性点Ｎ１の接続部Ｎ１ｂとは、ともにステータ１２の周方向に沿った方向に平行かつ対向して延伸して配置されているため、接続部を長く確保できる。

隣接するコイルＵ１１とＵ１２間で第２端部３８１と第１端部３６２が構成する渡り線部２０１はステータ１２の内径側に配置されている。隣接するコイルＵ１２とＵ１３間で第２端部３８２と第１端部３６１が構成する渡り線部２０２は、ステータ１２の外径側に配置される。隣接するコイルＵ１３とＵ１４間で第２端部３８１と第１端部３６３が構成する渡り線部２０３は、ステータ１２の内径側に配置される。

なお、コイルＵ１１及びＵ２１の第１端部３６１にはＵ相端子５０が接続される。コイルＶ１１及びＶ２１の第１端部３６１にはＶ相端子５１が接続される。コイルＷ１１及びＷ２１の第１端部３６１にはＷ相端子５２が接続される。コイルＵ１４、Ｗ１４、Ｖ１４の第２端部３８３には中性点Ｎ１が接続され、コイルＵ２４、Ｗ２４、Ｖ２４の第２端部３８３には中性点Ｎ２が接続される。

コイルＵ２４、Ｖ２４，Ｗ２４を構成する第３単位コイル３３の第２端部３８３はステータ１２の外径側において、中性点Ｎ２の３つの接続部Ｎ２ｂに接続している。中性点Ｎ２はステータ１２の外径側において周方向に沿うように延伸して配置されている。第２端部３８３はステータ１２の周方向に沿う方向に平行に対向して延伸して配置される。これにより、第２端部３８３と中性点Ｎ２の接続部Ｎ２ｂとは、ともにステータ１２の周方向に沿った方向に平行かつ対向して延伸して配置されているため、接続部を長く確保できる。

上記に説明したコイルＵ１１〜コイルＵ１４と略同様の構成、及び配置位置で、コイルＷ１１〜Ｗ１４、コイルＶ１１〜Ｖ１４、コイルＵ２１〜Ｕ２４、コイルＷ２１〜Ｗ２４、コイルＶ２１〜Ｖ２４が構成されている。

コイルＵ１１及びＵ２１、コイルＶ１１及びＶ２１、コイルＷ１１及びＷ２１の始点である第１端部３６１、３６２、３６３は、それぞれＵ相端子５０、Ｖ相端子５１、Ｗ相端子５２に接続される。従って、コイルＵ、Ｖ、ＷのそれぞれとＵ相端子５０、Ｖ相端子５１、Ｗ相端子５２とは、ステータ１２の外径側において接続される。

また、コイルＵ１４、コイルＷ１４及びコイルＶ１４は中性点Ｎ１とステータ１２の外径側において接続される。コイルＵ２４、コイルＷ２４及びＶ２４は中性点Ｎ２とステータ１２の外径側において接続される。

実施形態に係る回転電機１によれば以下の効果を得る。
各単位コイル３１、３２、３３の第１端部３６２〜３６３、第２端部３８１〜３８２は、これらを接続する渡り線部２０（２０１〜２１８）において、渡り線部２０を構成する各端部が、ステータ１２の周方向に沿って同一方向を指向するように配置されている。また、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、Ｗ相線５２ａ、中性点Ｎ１、Ｎ２と、これらと接続する第１端部３６１、第２端部３８３は、ステータ１２の周方向を指向し、同一方向又は逆方向を指向して配置されている。

このように配置することで、接続される配線が平行かつ対向して重なる距離を大きくすることができるため、それぞれの接続部において、接続部における接触面積を大きく設定することができる。これにより、接続部の電気抵抗を低減し、接続強度を向上させることができる。

また、第１端部３６１〜３６３、第２端部３８１〜３８３、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、Ｗ相線５２ａ、中性点Ｎ１、Ｎ２の配線をステータ１２の上側においてＹ１又はＹ２方向の周方向に延伸するように配置することができる。これにより、接続部及び第１端部３６１〜３６３、第２端部３８１〜３８３、Ｕ相線５０ａ、Ｖ相線５１ａ、Ｗ相線５２ａ、中性点Ｎ１、Ｎ２の各配線を、ステータ１２の上方向に集めることができる。また、コイルエンド長を短くすることができるため、コイルエンドの突出量を抑制できる。

これにより、ステータ１２の全体的な厚さを薄く構成することができ回転電機１の小型化が可能となる。また、接続部を接続する作業や、接続部に絶縁チューブを被せる等の絶縁物被覆作業が、ステータ１２の上側のみで可能となるため、これらの作業効率が向上する。

以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…回転電機、１０…ヨーク、１１…ティース、１２…ステータ、２０、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８…渡り線部（接続部）、３１…第１単位コイル（成形コイル）、３２…第２単位コイル（成形コイル）、３３…第３単位コイル（成形コイル）、３４…巻回部、３６１、３６２、３６３…第１端部、３８１、３８２、３８３…第２端部、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｕ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４、Ｕ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２４…コイル、Ｎ１、Ｎ２…中性点、５０ｂ、５１ｂ、５２ｂ、Ｎ１ｂ、Ｎ２ｂ…接続部

Claims (5)

1. ロータと、
   平板円環形状で内径側に複数のティースを備えるヨークと、前記ティースに配置される複数の単位コイルと、を備えるステータを備え、
   前記単位コイルは、前記単位コイルを構成する導電線の端部の構成が異なる第１単位コイル、第２単位コイル、及び第３単位コイルにより構成され、
   前記ステータの反時計回り方向にコイルＡ、コイルＢ、コイルＣ、コイルＤを順に配置した場合に、
   前記コイルＡ及び前記コイルＣは第１単位コイルにより構成され、前記コイルＢは第２単位コイルにより構成され、前記コイルＤは第３単位コイルにより構成されており、
   前記各単位コイルから引き出される端部は、前記ステータの上方向に引き出されるように構成され、
   前記コイルＡ及びＣは、前記ステータの外径側に始点の端部を、内径側に終点の端部を備え、前記コイルＢ及び前記コイルＤはステータの外径側に終点の端部を、内径側に始点の端部を備えるように配置され、前記それぞれの端部は、それぞれの接続部において、前記ステータの周方向に沿って同一方向に平行に対向して指向する回転電機。
2. 前記コイルＡの終点の端部と前記コイルＢの始点の端部による接続部は、前記ステータの周方向に沿う時計回り方向に指向しており、
   前記コイルＢの終点の端部と前記コイルＣの始点の端部による接続部は、反時計回り方向に指向しており、
   前記コイルＣの終点の端部と前記コイルＤの始点の端部による接続部は、時計回り方向に指向している請求項１に記載の回転電機。
3. 前記コイルＡの終点の端部と、前記コイルＢの始点の端部は前記ステータの内径側で相互を接続する渡り線部を構成し、
   前記コイルＢの終点の端部と、前記コイルＣの始点の端部は前記ステータの外径側で相互を接続する渡り線部を構成し、
   前記コイルＣの終点の端部と、前記コイルＤの始点の端部は前記ステータの内径側で相互を接続する渡り線部を構成する、請求項１又は２に記載の回転電機。
4. Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれは前記コイルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより構成されるとともに、二つの中性点を備えてダブルスター結線されており、前記中性点は、前記Ｕ相を構成するコイルＤの終点の端部、前記Ｖ相を構成するコイルＤの終点の端部、及び前記Ｗ相を構成するコイルＤの終点の端部に接続されることにより、前記ステータの外径側に配置されている請求項１から３の何れか一項に記載の回転電機。
5. 前記単位コイルは、平角線を巻回することにより構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の回転電機。

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