JP2021175230A - Rotary electric machine - Google Patents

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雅稀 今枝
Masaki Imaeda
利昭 赤松
Toshiaki Akamatsu
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Abstract

To provide a rotary electric machine capable of easily cooling a stator and a rotor.SOLUTION: A rotary electric machine is of an axial type in which a rotor and a stator are arranged so as to face each other in a shaft direction of a rotation shaft of a rotor. The stator includes coil wires of a plurality of phases. The coil wire of each phase includes a circumferentially extending portion extending in a circumferential direction of the stator, and a radially extending portion extending in a radial direction of the stator. The circumferentially extending portion of the coil wire of an arbitrary phase of the coil wires of a plurality of phases extends partially overlapping with the coil wire of the other phase so as to extend beyond the coil wire of the other phase in the circumferential direction. A length in the axial direction of the circumferentially extending portion of the coil wire of any phase is shorter than that in the radial direction. An axial length of the circumferentially extending portion of the coil wire of any phase is shorter than that of the radially extending portion of the coil wire of at least one phase among the coil wires of the plurality of phases. Thus, a step formed on a surface of the coil wire is reduced.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本明細書に開示する技術は、回転電機に関する。特に、本明細書は、ロータとステータがロータの回転軸の軸方向に対向して配置されているアキシャル型の回転電機に関する。 The technique disclosed herein relates to a rotary electric machine. In particular, the present specification relates to an axial type rotary electric machine in which the rotor and the stator are arranged so as to face each other in the axial direction of the rotation shaft of the rotor.

特許文献1にロータ(特許文献1では、磁石アセンブリと称されている)とステータがロータの回転軸の軸方向に対向して配置されているアキシャル型の回転電機が開示されている。特許文献1の回転電機では、ステータが3相のコイル線(特許文献1では、導体と称されている)を備えている。特許文献1のコイル線は、ステータの径方向に延びている径方向延在部と、ステータの周方向に延びている周方向延在部とを備えている。特許文献1では、3相のコイルの径方向延在部がステータの周方向に隣接して配置されており、3相のコイルの周方向延在部が軸方向に重なるように配置されている。 Patent Document 1 discloses an axial rotary electric machine in which a rotor (referred to as a magnet assembly in Patent Document 1) and a stator are arranged so as to face each other in the axial direction of the rotation axis of the rotor. In the rotary electric machine of Patent Document 1, the stator includes a three-phase coil wire (referred to as a conductor in Patent Document 1). The coil wire of Patent Document 1 includes a radial extending portion extending in the radial direction of the stator and a circumferential extending portion extending in the circumferential direction of the stator. In Patent Document 1, the radial extending portion of the three-phase coil is arranged adjacent to the circumferential direction of the stator, and the circumferential extending portion of the three-phase coil is arranged so as to overlap in the axial direction. ..

特表2019−517771号公報Special Table 2019-517771

回転電機のステータおよびロータは、作動時に発熱する。回転電機のロータが回転すると、周囲の空気がステータのコイル線とロータの軸方向の間隙を流れる。これにより、流体がコイル線およびロータを冷却する。特許文献1のコイル線では、3相のコイル線の径方向延在部がステータの周方向に互いに隣接して配置されている。更に、特許文献1のコイル線では、各相のコイル線の周方向延在部が他の相のコイル線と軸方向に重なっている。これにより、各相のコイル線は、他の相のコイル線を周方向に超えて周方向に周回する。 The stator and rotor of the rotary electric machine generate heat during operation. When the rotor of the rotary electric machine rotates, the surrounding air flows through the gap between the coil wire of the stator and the axial direction of the rotor. This causes the fluid to cool the coil wire and rotor. In the coil wire of Patent Document 1, the radial extending portions of the three-phase coil wire are arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the stator. Further, in the coil wire of Patent Document 1, the peripheral extending portion of the coil wire of each phase overlaps with the coil wire of the other phase in the axial direction. As a result, the coil wire of each phase goes around the coil wire of the other phase in the circumferential direction.

ステータの周方向に隣接して配置されている複数の径方向延在部と、ステータの軸方向に重ねて配置されている複数の周方向延在部の境界には、ロータの軸方向に延びる段差が形成される。コイル線の径方向延在部と周方向延在部の境界に段差が形成されると、コイル線とロータの軸方向の間隙を通る空気が段差にぶつかる。その結果、空気がコイル線とロータの軸方向の間隙に滞留する。そのため、特許文献1の回転電機では、コイル線を備えるステータおよびロータを冷却しにくい。本明細書では、コイル線の径方向延在部と周方向延在部の境界に形成される段差を小さくすることで、ステータおよびロータを冷却しやすい回転電機を提供する。 The boundary between the plurality of radial extension portions arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the stator and the plurality of circumferential extension portions arranged in the axial direction of the stator extends in the axial direction of the rotor. A step is formed. When a step is formed at the boundary between the radial extension portion and the circumferential extension portion of the coil wire, the air passing through the axial gap between the coil wire and the rotor collides with the step. As a result, air stays in the axial gap between the coil wire and the rotor. Therefore, in the rotary electric machine of Patent Document 1, it is difficult to cool the stator and the rotor including the coil wire. The present specification provides a rotary electric machine that can easily cool the stator and the rotor by reducing the step formed at the boundary between the radial extension portion and the circumferential extension portion of the coil wire.

本明細書が開示する回転電機は、ロータとステータがロータの回転軸の軸方向に対向して配置されているアキシャル型である。前記ステータは、複数相のコイル線を備えている。各相の前記コイル線は、前記ステータの周方向に延びている周方向延在部と、前記ステータの径方向に延びている径方向延在部と、を備えている。前記複数相のコイル線のうちの任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部は、他の相の前記コイル線と前記軸方向で部分的に重なって前記他の相の前記コイル線を前記周方向に超えるように延びている。前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さが前記径方向の長さよりも短い。前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線のうちの少なくとも一つの相の前記コイル線の前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短い。 The rotary electric machine disclosed in the present specification is an axial type in which a rotor and a stator are arranged so as to face each other in the axial direction of the rotation shaft of the rotor. The stator includes a multi-phase coil wire. The coil wire of each phase includes a circumferential extending portion extending in the circumferential direction of the stator and a radial extending portion extending in the radial direction of the stator. The circumferentially extending portion of the coil wire of any phase of the plurality of phases of the coil wire partially overlaps the coil wire of the other phase in the axial direction, and the coil wire of the other phase. Is extended so as to exceed the circumferential direction. The axial length of the circumferential extension of the coil wire of any phase is shorter than the radial length. The axial length of the circumferential extension of the coil wire of any phase is the radial length of the coil wire of at least one of the plurality of phases of the coil wire. It is shorter than the axial length.

上述した回転電機では、他の相のコイル線と軸方向に重なっている任意の相の周方向延在部の軸方向の長さが、複数相のコイル線の径方向延在部のうち、少なくとも一つの相の径方向延在部の軸方向の長さよりも短い。この構成では、周方向延在部の軸方向の長さを縮めることができ、径方向延在部と周方向延在部の境界部に形成される段差が小さくなり、コイル線とロータの間隙を流体が通りやすい。その結果、上述した回転電機は、コイル線およびロータを冷却しやすい。 In the above-mentioned rotary electric machine, the axial length of the circumferential extension portion of any phase overlapping the coil wires of other phases in the axial direction is among the radial extension portions of the multi-phase coil wires. It is shorter than the axial length of the radial extension of at least one phase. In this configuration, the axial length of the circumferential extension can be shortened, the step formed at the boundary between the radial extension and the circumferential extension becomes smaller, and the gap between the coil wire and the rotor becomes smaller. The fluid is easy to pass through. As a result, the rotary electric machine described above tends to cool the coil wire and the rotor.

また、上述した回転電機では、前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さと、前記任意の相の前記周方向延在部が前記軸方向に重なっている前記他の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さとは、それぞれ、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの少なくとも一つの相の前記径方向延在部の前記軸方向の長さの半分以下であってもよい。 Further, in the rotary electric machine described above, the axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase and the circumferential extension portion of the arbitrary phase overlap in the axial direction. The axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the other phase is the diameter of at least one phase of the radial extension portion of the coil wire of the plurality of phases, respectively. The length of the extending portion in the axial direction may be half or less.

これにより、軸方向に重なっている任意の相と他の相の周方向延在部を合わせた軸方向の長さを、少なくとも一つの相の径方向延在部の軸方向の長さと同一とすることができる。 As a result, the axial length of any phase overlapping in the axial direction and the circumferential extension of the other phase is the same as the axial length of the radial extension of at least one phase. can do.

上述した回転電機では、前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さのうちで最大(最長)であり、かつ、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最大(最長)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短くてもよい。 In the rotary electric machine described above, the axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the plurality of phases. Of the radial extension portion of the plurality of phases of the coil wire, which is the maximum (longest) of the above, the radial extension portion having the maximum (longest) axial length. It may be shorter than the axial length.

これにより、軸方向に重なっている任意の相と他の相の周方向延在部を合わせた軸方向の長さを、複数相のコイル線の径方向延在部のうちの軸方向の長さが最大(最長)である径方向延在部に比して縮めることができる。 As a result, the axial length of any phase overlapping in the axial direction and the circumferential extending portion of the other phase is set to the axial length of the radial extending portions of the multi-phase coil wires. It can be shrunk compared to the radial extension where the maximum (longest) is.

上述した回転電機では、前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最小(最短)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短くてもよい。 In the rotary electric machine described above, the axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the axial direction of the radial extension portion of the coil wire of the plurality of phases. May be shorter than the axial length of the radial extension portion, which has the minimum (shortest) length.

これにより、軸方向に重なっている任意の相と他の相の周方向延在部を合わせた軸方向の長さを、複数相のコイル線の径方向延在部のうちの軸方向の長さが最小(最短)である径方向延在部に比して縮めることができる。 As a result, the axial length of any phase overlapping in the axial direction and the circumferential extending portion of the other phase is set to the axial length of the radial extending portions of the multi-phase coil wires. It can be shrunk compared to the radial extension where the size is the smallest (shortest).

上述した回転電機では、前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最小(最短)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さの半分以下であってもよい。 In the rotary electric machine described above, the axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the axial direction of the radial extension portion of the coil wire of the plurality of phases. The length of the radial extension portion may be half or less of the axial length of the minimum (shortest) portion.

これにより、軸方向に重なっている任意の相と他の相の周方向延在部を合わせた軸方向の長さを、径方向延在部のうち軸方向の長さが最小(最短)である径方向延在部の軸方向の長さと同一とすることができる。 As a result, the axial length of any phase overlapping in the axial direction and the circumferential extending portion of the other phase is set to the minimum (shortest) axial length of the radial extending portions. It can be the same as the axial length of a certain radial extension.

上述した回転電機は、前記ステータに対して前記軸方向に対向して配置されている筐体を更に備えていてもよい。 The rotary electric machine described above may further include a housing arranged so as to face the stator in the axial direction.

径方向延在部と周方向延在部の境界部の段差を小さくすることで、コイル線の径方向延在部により近い位置に筐体を配置することができる。これにより、筐体も含めた回転電機のサイズを小さくすることができる。 By reducing the step at the boundary between the radial extending portion and the circumferential extending portion, the housing can be arranged at a position closer to the radial extending portion of the coil wire. As a result, the size of the rotary electric machine including the housing can be reduced.

上述した回転電機では、前記複数相のコイル線のうちの任意の相の前記コイル線は、リッツ線で構成されてもよい。これにより、コイル線の径方向延在部と周方向延在部の形状を自由に形成することができる。周方向延在部の軸方向の長さを容易に短くすることができる。 In the rotary electric machine described above, the coil wire of any phase among the coil wires of the plurality of phases may be composed of litz wire. Thereby, the shapes of the radial extending portion and the circumferential extending portion of the coil wire can be freely formed. The axial length of the circumferential extension can be easily shortened.

実施例の回転電機の斜視図を示す。The perspective view of the rotary electric machine of an Example is shown. 実施例の回転電機の分解斜視図を示す。The exploded perspective view of the rotary electric machine of an Example is shown. 図1の線III−IIIに沿った断面図を示す。A cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1 is shown. 図2の破線IVに囲まれた範囲の拡大図を示す。The enlarged view of the range surrounded by the broken line IV of FIG. 2 is shown. 図4の線V−Vに沿った断面図を示す。A cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4 is shown. 図4の線VI−VIに沿った断面図を示す。A cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 4 is shown. コイル線の一部の斜視図を示す。A perspective view of a part of the coil wire is shown.

図1および図2を参照し、アキシャルギャップ型回転電機100について説明する。アキシャルギャップ型回転電機100は、発電機及びモータとして用いることができる。アキシャルギャップ型回転電機100は、ロータ2とステータ10を備えている。ステータ10は、コイル20とコイルプレート12を有している。コイル20は、3相のコイル線(U相コイル線20U,V相コイル線20V,W相コイル線20W)の集合体であり、コイルプレート12内に収容されている。コイル20では、各相のコイル線は、ステータ10の径方向20Dに往復しながら、ステータ10の周方向20Rに3ターン周回している。なお、以下では、説明を理解しやすいように、図中の座標軸のZ軸方向正側を単に「上」と表現することがあり、その反対を「下」と表現することがある。また、アキシャルギャップ型回転電機100は、ステータ10を覆う筐体15(図3参照)を備えているが、理解を助けるため、図1および図2では、筐体15の図示を省略している。 The axial gap type rotary electric machine 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The axial gap type rotary electric machine 100 can be used as a generator and a motor. The axial gap type rotary electric machine 100 includes a rotor 2 and a stator 10. The stator 10 has a coil 20 and a coil plate 12. The coil 20 is an aggregate of three-phase coil wires (U-phase coil wire 20U, V-phase coil wire 20V, W-phase coil wire 20W), and is housed in the coil plate 12. In the coil 20, the coil wires of each phase reciprocate in the radial direction 20D of the stator 10 and orbit the stator 10 in the circumferential direction 20R for 3 turns. In the following, for the sake of easy understanding of the explanation, the positive side of the coordinate axes in the drawing in the Z-axis direction may be simply expressed as "upper", and the opposite may be expressed as "lower". Further, although the axial gap type rotary electric machine 100 includes a housing 15 (see FIG. 3) that covers the stator 10, the housing 15 is not shown in FIGS. 1 and 2 for the sake of understanding. ..

コイル20(ステータ10)は、各相のコイル線20U,20V,20Wを支持するステータコア(ヨーク,ティース等)を有していないコアレス構造である。すなわち、各相のコイル線20U,20V,20W自身が径方向20Dに往復しながら周方向20Rに周回することによって、コイル20が形成されている。図2に示されるように、U相コイル線20Uの一端はU相端子26Uに接続されており、V相コイル線20Vの一端はV相端子26Vに接続されており、W相コイル線20Wの一端はW相端子26Wに接続されている。また、各相のコイル線20U,20V及び20Wの他端は、結線部26で互いに接続されている。図1に示されるように、コイル20の外径は、第1ロータ2aの外径よりも大きい。コイル20のさらなる詳細については後述する。 The coil 20 (stator 10) has a coreless structure that does not have a stator core (yoke, teeth, etc.) that supports the coil wires 20U, 20V, and 20W of each phase. That is, the coil 20 is formed by the coil wires 20U, 20V, and 20W of each phase rotating in the circumferential direction 20R while reciprocating in the radial direction 20D. As shown in FIG. 2, one end of the U-phase coil wire 20U is connected to the U-phase terminal 26U, and one end of the V-phase coil wire 20V is connected to the V-phase terminal 26V. One end is connected to the W phase terminal 26W. Further, the other ends of the coil wires 20U, 20V and 20W of each phase are connected to each other by a connection portion 26. As shown in FIG. 1, the outer diameter of the coil 20 is larger than the outer diameter of the first rotor 2a. Further details of the coil 20 will be described later.

ロータ2は、一対の第1ロータ2aと第2ロータ2bを備えている。ステータ10の上方に配置される第1ロータ2aは、第1ロータプレート4aと第1永久磁石6aを備えている。第1ロータ2aの中心部には、軸部孔8aが設けられている。軸部孔8aは、第1ロータ2aの第1ロータプレート4aを軸線30方向に貫通している。軸部孔8aの中心を、軸線30が上下方向(すなわち、Z軸方向)に通過する。軸部孔8aの周囲には、4個の取付孔9aが設けられている。ステータ10の下方に配置される第2ロータ2bは、第2ロータプレート4bと第2永久磁石6bを備えている。第2ロータ2bの第2ロータプレート4bの中心部には、軸部ボス8bが設けられている。軸部ボス8bは、軸線30方向(すなわち、上下方向)に延びている。軸部ボス8bは、4個の取付座9bを有している。4個の取付座9bのそれぞれは、周方向に90度離間し、軸部ボス8bの側面から軸線30と直交する方向に延びている。各取付座9bの上面には、取付孔9cが設けられている。第2ロータ2bの軸部ボス8bが第1ロータ2aの軸部孔8aを挿通する。その結果、第2ロータ2bの取付孔9cと第1ロータ2aの取付孔9aが対向する。第1ロータ2aの上面から不図示のネジが第1ロータ2aの取付孔9aを挿通して第2ロータ2bの取付孔9cと螺合する。これにより、第1ロータ2aと第2ロータ2bが固定される。第1ロータ2aと第2ロータ2bは、不図示のネジにより、軸線30方向(すなわち、上下方向)において第1永久磁石6aと第2永久磁石6bの極性(N極、S極)が一致する状態で、互いに相対回転不能に固定されている。 The rotor 2 includes a pair of a first rotor 2a and a second rotor 2b. The first rotor 2a arranged above the stator 10 includes a first rotor plate 4a and a first permanent magnet 6a. A shaft hole 8a is provided in the center of the first rotor 2a. The shaft hole 8a penetrates the first rotor plate 4a of the first rotor 2a in the axis 30 direction. The axis 30 passes through the center of the shaft hole 8a in the vertical direction (that is, the Z-axis direction). Four mounting holes 9a are provided around the shaft hole 8a. The second rotor 2b arranged below the stator 10 includes a second rotor plate 4b and a second permanent magnet 6b. A shaft boss 8b is provided at the center of the second rotor plate 4b of the second rotor 2b. The shaft portion boss 8b extends in the axis 30 direction (that is, in the vertical direction). The shaft boss 8b has four mounting seats 9b. Each of the four mounting seats 9b is separated by 90 degrees in the circumferential direction and extends from the side surface of the shaft portion boss 8b in a direction orthogonal to the axis 30. A mounting hole 9c is provided on the upper surface of each mounting seat 9b. The shaft portion boss 8b of the second rotor 2b inserts the shaft portion hole 8a of the first rotor 2a. As a result, the mounting holes 9c of the second rotor 2b and the mounting holes 9a of the first rotor 2a face each other. A screw (not shown) is inserted from the upper surface of the first rotor 2a through the mounting hole 9a of the first rotor 2a and screwed into the mounting hole 9c of the second rotor 2b. As a result, the first rotor 2a and the second rotor 2b are fixed. The first rotor 2a and the second rotor 2b have the same polarities (N pole, S pole) of the first permanent magnet 6a and the second permanent magnet 6b in the axis 30 direction (that is, the vertical direction) by a screw (not shown). In the state, they are fixed so that they cannot rotate relative to each other.

図3を参照してステータ10とロータ2の関係について説明する。図3は、軸線30方向に沿ったアキシャルギャップ型回転電機100の断面図を示している。先に述べたように、第2ロータ2bの軸部ボス8bは第1ロータ2aの軸部孔8aを挿通する。軸部ボス8bの取付座9bの上面は、第1ロータ2aの第1ロータプレート4aの下面と当接する。これにより、第1ロータ2aと第2ロータ2bの間の軸方向の距離が保持される。図3に示されるように、第1ロータ2aおよび第2ロータ2bは、ステータ10に対して、永久磁石6a,6bのそれぞれを、上下両側に配置されている。第1ロータ2aおよび第2ロータ2bは、ステータ10に軸線30方向に対向して配置されている。別言すれば、ステータ10は、第1ロータ2aと第2ロータ2bの間に配置されている。 The relationship between the stator 10 and the rotor 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the axial gap type rotary electric machine 100 along the axis 30 direction. As described above, the shaft portion boss 8b of the second rotor 2b inserts the shaft portion hole 8a of the first rotor 2a. The upper surface of the mounting seat 9b of the shaft portion boss 8b comes into contact with the lower surface of the first rotor plate 4a of the first rotor 2a. As a result, the axial distance between the first rotor 2a and the second rotor 2b is maintained. As shown in FIG. 3, in the first rotor 2a and the second rotor 2b, permanent magnets 6a and 6b are arranged on both the upper and lower sides of the stator 10. The first rotor 2a and the second rotor 2b are arranged on the stator 10 so as to face each other in the direction of the axis 30. In other words, the stator 10 is arranged between the first rotor 2a and the second rotor 2b.

コイル20は、コイルプレート12の上方に配置される。これにより、ステータ10が形成される。図2に示されるように、ステータ10(すなわち、コイル20およびコイルプレート12)は、中央部に貫通孔を有しており、第2ロータ2bの軸部ボス8bがこの貫通孔を挿通する。これにより、ステータ10に対してロータ2(第1ロータ2aおよび第2ロータ2b)が回転する。なお、図3では、コイル20の形状を、模式的に矩形で示している。 The coil 20 is arranged above the coil plate 12. As a result, the stator 10 is formed. As shown in FIG. 2, the stator 10 (that is, the coil 20 and the coil plate 12) has a through hole in the central portion, and the shaft portion boss 8b of the second rotor 2b inserts the through hole. As a result, the rotor 2 (first rotor 2a and second rotor 2b) rotates with respect to the stator 10. In FIG. 3, the shape of the coil 20 is schematically shown as a rectangle.

アキシャルギャップ型回転電機100は、筐体15を備えている。筐体15は、ステータ10を上下方向から覆っている。先に述べたように、第1ロータ2aの外径は、コイル20の外径よりも小さい。コイル20のX軸方向(すなわち、図面左右方向)の端部は、第1ロータ2aのX軸方向の端部とZ方向に対向しない。詳細は後述するが、コイル20の径方向20D外側の端部では、各相のコイル線が様々な方向に延びている。各相のコイル線が様々に延びているコイル20の径方向20D外側の端部を第1ロータ2aと対向させないことで、第1ロータ2aの第1永久磁石6aとコイル20の径方向20D外側の端部の間に磁力が発生するのを防止する。筐体15は、第1ロータ2aのX軸方向の端部から飛び出しているコイル20のX軸方向の端部と対向する。 The axial gap type rotary electric machine 100 includes a housing 15. The housing 15 covers the stator 10 from above and below. As described above, the outer diameter of the first rotor 2a is smaller than the outer diameter of the coil 20. The end portion of the coil 20 in the X-axis direction (that is, the left-right direction in the drawing) does not face the end portion in the X-axis direction of the first rotor 2a in the Z direction. Although the details will be described later, at the end portion of the coil 20 on the outer side in the radial direction 20D, the coil wires of each phase extend in various directions. By not facing the outer end of the coil 20 in the radial direction 20D from which the coil wires of each phase extend in various ways with the first rotor 2a, the first permanent magnet 6a of the first rotor 2a and the outer side of the coil 20 in the radial direction 20D Prevents the generation of magnetic force between the ends of the. The housing 15 faces the end of the coil 20 in the X-axis direction protruding from the end of the first rotor 2a in the X-axis direction.

詳細は後述するが、コイル20は、3相のコイル線を有しており、各相のコイル線はステータ10の周方向にずらして配置されている。各相のコイル線には、周期をずらした電流が流される。その結果、各相のコイル線のそれぞれに、周期が異なる磁力が生じる。ロータ2の第1永久磁石6aと第2永久磁石6bは、各相のコイル線に生じた磁力によって、軸線30を軸として回転する。ロータ2(第1ロータ2aと第2ロータ2b)とステータ10を回転させるために、第1ロータ2aの第1永久磁石6aとコイル20の間には、軸線30方向に間隙C1が設けられている。同様に、第2ロータ2bの第2永久磁石6bとコイルプレート12の間には、軸線30方向に間隙C2が設けられている。軸線30は、ロータ2の回転軸であり、ステータ10(コイル20)の回転軸と捉えることもできる。 Although the details will be described later, the coil 20 has three-phase coil wires, and the coil wires of each phase are arranged so as to be offset in the circumferential direction of the stator 10. Currents with different cycles are passed through the coil wires of each phase. As a result, magnetic fields having different periods are generated in the coil wires of each phase. The first permanent magnets 6a and the second permanent magnets 6b of the rotor 2 rotate about the axis 30 by the magnetic force generated in the coil wires of each phase. In order to rotate the rotor 2 (first rotor 2a and second rotor 2b) and the stator 10, a gap C1 is provided between the first permanent magnet 6a of the first rotor 2a and the coil 20 in the axis 30 direction. There is. Similarly, a gap C2 is provided between the second permanent magnet 6b of the second rotor 2b and the coil plate 12 in the direction of the axis 30. The axis 30 is the rotation axis of the rotor 2, and can be regarded as the rotation axis of the stator 10 (coil 20).

コイル20に電流が流れると、コイル20は発熱する。図3の破線矢印に示されるように、コイル20から発生した熱は、コイル20と第1永久磁石6aの間の間隙C1からアキシャルギャップ型回転電機100の外部に放出される。また、アキシャルギャップ型回転電機100の外部から、空気が流れ込むことで、コイル20の熱を冷却する。すなわち、コイル20と第1永久磁石6aの間の間隙C1を空気が流れることにより、コイル20は冷却される。同様に、コイルプレート12と第2永久磁石6bの間の間隙C2を空気が流れることにより、コイル20は冷却される。 When a current flows through the coil 20, the coil 20 generates heat. As shown by the broken line arrow in FIG. 3, the heat generated from the coil 20 is released to the outside of the axial gap type rotary electric machine 100 from the gap C1 between the coil 20 and the first permanent magnet 6a. Further, the heat of the coil 20 is cooled by the air flowing in from the outside of the axial gap type rotary electric machine 100. That is, the coil 20 is cooled by the air flowing through the gap C1 between the coil 20 and the first permanent magnet 6a. Similarly, the coil 20 is cooled by the air flowing through the gap C2 between the coil plate 12 and the second permanent magnet 6b.

コイル20の表面に軸線30方向に延びる段差があると、間隙C1を流れる空気が段差にぶつかって滞留する。その結果、コイル20の熱が間隔C1に残り、コイル20が冷却されにくい。以下では、実施例のアキシャルギャップ型回転電機100が、コイル20の表面の段差を小さくするために採用する構造について説明する。 If there is a step extending in the direction of the axis 30 on the surface of the coil 20, the air flowing through the gap C1 collides with the step and stays there. As a result, the heat of the coil 20 remains in the interval C1, and the coil 20 is hard to be cooled. Hereinafter, the structure adopted by the axial gap type rotary electric machine 100 of the embodiment in order to reduce the step on the surface of the coil 20 will be described.

図4を参照してU相コイル線20Uの構造について説明する。図4では、図2の破線IVに囲まれた範囲を拡大し、U相コイル線20Uのみを記載している。図4では、Y軸方向正側(すなわち、紙面下側)にロータ2の回転軸(すなわち、軸線30)が紙面に直交するように位置している。図4の図面下側(すなわち、Y軸方向正側)がステータ10の径方向20Dの内側であり、その反対がステータ10の径方向20Dの外側である。図4に示されるように、U相コイル線20Uは、径方向内側と外側を往復しながら周方向20Rに周回している。なお、本明細書では、主にU相コイル線20Uについて説明するが、他の相のコイル線(すなわち、V相コイル線20VおよびW相コイル線20W)も、同様の構造を有している。 The structure of the U-phase coil wire 20U will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the range surrounded by the broken line IV in FIG. 2 is expanded, and only the U-phase coil wire 20U is shown. In FIG. 4, the rotation axis (that is, the axis 30) of the rotor 2 is located on the positive side in the Y-axis direction (that is, the lower side of the paper surface) so as to be orthogonal to the paper surface. The lower side of the drawing of FIG. 4 (that is, the positive side in the Y-axis direction) is the inside of the stator 10 in the radial direction 20D, and the opposite is the outside of the stator 10 in the radial direction 20D. As shown in FIG. 4, the U-phase coil wire 20U orbits in the circumferential direction 20R while reciprocating between the inside and the outside in the radial direction. Although the U-phase coil wire 20U is mainly described in the present specification, the coil wires of other phases (that is, the V-phase coil wire 20V and the W-phase coil wire 20W) also have the same structure. ..

U相コイル線20Uは、複数の径方向延在部21Uと、複数の内側周方向延在部22Uと、複数の外側周方向延在部23Uと、を備えている。各径方向延在部21Uは、コイル20(ステータ10)の径方向20Dに延びている。各内側周方向延在部22Uは、コイル20(ステータ10)の周方向20Rに延びている。内側周方向延在部22Uは、隣接する2つの径方向延在部21U、21Uを径方向20D内側で接続している。各外側周方向延在部23Uは、コイル20(ステータ10)の周方向20Rに延びている。外側周方向延在部23Uは、隣接する2つの径方向延在部21U、21Uを径方向20D外側で接続している。 The U-phase coil wire 20U includes a plurality of radial extending portions 21U, a plurality of inner circumferential extending portions 22U, and a plurality of outer circumferential extending portions 23U. Each radial extending portion 21U extends in the radial direction 20D of the coil 20 (stator 10). Each inner peripheral extending portion 22U extends in the circumferential direction 20R of the coil 20 (stator 10). The inner circumferential extending portion 22U connects two adjacent radial extending portions 21U and 21U inside the radial direction 20D. Each outer peripheral extending portion 23U extends in the circumferential direction 20R of the coil 20 (stator 10). The outer circumferential extending portion 23U connects two adjacent radial extending portions 21U and 21U on the outer side in the radial direction 20D.

図4に示されるように、U相コイル線20Uは、径方向20Dに往復しながらコイル20の軸線30(図3参照)の周りを周方向20Rに3ターン周回している。すなわち、U相コイル線20Uの全ての径方向延在部21のそれぞれの内側の端部は、内側周方向延在部22Uに接続されている。U相コイル線20Uの全ての径方向延在部21のそれぞれの外側の端部は、外側周方向延在部23Uに接続されている。理解を助けるため、図4では、U相コイル線20Uの1ターン目のコイル線U1を右上斜線のハッチングで示し、U相コイル線20Uの2ターン目のコイル線U2を左上斜線のハッチングで示している。U相コイル線20Uの3ターン目のコイル線U3を、ドッティングで示している。 As shown in FIG. 4, the U-phase coil wire 20U reciprocates in the radial direction 20D and orbits around the axis 30 (see FIG. 3) of the coil 20 in the circumferential direction 20R for three turns. That is, the inner ends of all the radial extending portions 21 of the U-phase coil wire 20U are connected to the inner peripheral extending portions 22U. The outer ends of all the radial extension 21 of the U-phase coil wire 20U are connected to the outer circumferential extension 23U. To aid understanding, in FIG. 4, the coil wire U1 of the first turn of the U-phase coil wire 20U is shown by the hatching of the upper right diagonal line, and the coil wire U2 of the second turn of the U-phase coil wire 20U is shown by the hatching of the upper left diagonal line. ing. The coil wire U3 on the third turn of the U-phase coil wire 20U is shown by dotting.

U相コイル線20Uの1ターン目のコイル線U1は、最も上側(すなわち、紙面手前側)を通過する。U相コイル線20Uの2ターン目のコイル線U2は、1ターン目のコイル線U1の下方(すなわち、紙面奥側)を通過する。図4に示されるように、1ターン目のコイル線U1と2ターン目のコイル線U2の径方向延在部21Uは、互いに部分的に軸方向に重なっている。別言すれば、コイル線U1とコイル線U2は、図3の軸線30方向にずれた位置を周回している。 The coil wire U1 of the first turn of the U-phase coil wire 20U passes through the uppermost side (that is, the front side of the paper surface). The coil wire U2 of the second turn of the U-phase coil wire 20U passes below the coil wire U1 of the first turn (that is, the back side of the paper surface). As shown in FIG. 4, the radial extending portions 21U of the coil wire U1 of the first turn and the coil wire U2 of the second turn partially overlap each other in the axial direction. In other words, the coil wire U1 and the coil wire U2 orbit the positions deviated from each other in the direction of the axis 30 in FIG.

U相コイル線20Uの3ターン目のコイル線U3は、コイル線U2の径方向20Dの外側を周回している。図5に示されるように、コイル線U3の径方向延在部21Uは、コイル線U2の径方向延在部21Uと周方向20Rに隣接して配置されている。 The coil wire U3 on the third turn of the U-phase coil wire 20U orbits the outside of the coil wire U2 in the radial direction 20D. As shown in FIG. 5, the radial extending portion 21U of the coil wire U3 is arranged adjacent to the radial extending portion 21U of the coil wire U2 and the circumferential direction 20R.

1ターン目のコイル線U1の内側周方向延在部22Uは、U相コイル線20Uの1ターン目から3ターン目の内側周方向延在部22Uのうち径方向20Dの最も外側を通過している。2ターン目のコイル線U2の内側周方向延在部22Uは、U相コイル線20Uの1ターン目から3ターン目の内側周方向延在部22Uのうち径方向20Dの最も内側を通過している。3ターン目のコイル線U3の内側周方向延在部22Uは、1ターン目のコイル線U1の内側周方向延在部22Uと2ターン目のコイル線U2の内側周方向延在部22Uの径方向20Dの間を通過している。 The inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1 on the first turn passes through the outermost side of the inner circumferential extending portion 22U of the U-phase coil wire 20U from the first turn to the third turn in the radial direction 20D. There is. The inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U2 on the second turn passes through the innermost side of the inner circumferential extending portion 22U of the U-phase coil wire 20U from the first turn to the third turn in the radial direction 20D. There is. The inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U3 on the third turn is the diameter of the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1 on the first turn and the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U2 on the second turn. Passing between directions 20D.

1ターン目のコイル線U1の外側周方向延在部23Uは、U相コイル線20Uの1ターン目から3ターン目の外側周方向延在部23Uのうち径方向20Dの最も内側を通過している。3ターン目のコイル線U3の外側周方向延在部23Uは、U相コイル線20Uの1ターン目から3ターン目の外側周方向延在部23Uのうち径方向20Dの最も外側を通過している。2ターン目のコイル線U2の外側周方向延在部23Uは、1ターン目のコイル線U1の外側周方向延在部23Uと3ターン目のコイル線U3の外側周方向延在部23Uの径方向20D方向の間を通過している。このように、U相コイル線20Uは、各ターンのコイル線が通過する位置を軸線30方向、周方向20R、径方向20Dにずらすことで、コイル20の軸線30(図3参照)の周りを周方向20Rに3ターン周回している。 The outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U1 on the first turn passes through the innermost side of the outer circumferential extending portion 23U of the U-phase coil wire 20U from the first turn to the third turn in the radial direction 20D. There is. The outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U3 on the third turn passes through the outermost side of the outer circumferential extending portion 23U of the U-phase coil wire 20U from the first turn to the third turn in the radial direction 20D. There is. The outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U2 on the second turn is the diameter of the outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U1 on the first turn and the outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U3 on the third turn. It passes between the 20D directions. In this way, the U-phase coil wire 20U moves around the axis 30 (see FIG. 3) of the coil 20 by shifting the position through which the coil wire of each turn passes in the axis 30 direction, the circumferential direction 20R, and the radial direction 20D. It orbits 20R in the circumferential direction for 3 turns.

U相コイル線20Uは、リッツ線で構成される。リッツ線は、複数本の細い導線を撚り合わせた電線を金型に配置し、熱により各電線を接合するとともに、コイル線の形状を形成する。そのため、リッツ線は形状自由度が高い。リッツ線は、部分ごとに断面形状を変化させることができる。U相コイル線20Uの内側周方向延在部22U及び外側周方向延在部23Uは、軸線30方向に圧縮されたような扁平な断面形状を有している。以下では、図4から図6を参照して、U相コイル線20Uが、各部位で備えている断面形状の幅(すなわち、径方向20Dまたは周方向20Rの長さ)および高さ(すなわち、軸線30方向の長さ)について説明する。 The U-phase coil wire 20U is composed of a litz wire. In the litz wire, an electric wire obtained by twisting a plurality of thin conducting wires is arranged in a mold, and each electric wire is joined by heat to form a coil wire shape. Therefore, the litz wire has a high degree of freedom in shape. The cross-sectional shape of the litz wire can be changed for each part. The inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U of the U-phase coil wire 20U have a flat cross-sectional shape as if compressed in the axial direction 30 direction. In the following, with reference to FIGS. 4 to 6, the width (that is, the length of the radial direction 20D or the circumferential direction 20R) and the height (that is, the length of the radial direction 20D or the circumferential direction 20R) of the cross-sectional shape provided in each part of the U-phase coil wire 20U (that is, that is). The length in the direction of the axis 30) will be described.

図4に示されるように、U相コイル線20Uの径方向延在部21Uの周方向20Rの長さは、幅Wである。図5に示されるように、径方向延在部21Uの断面形状は円形である。すなわち、径方向延在部21Uは、直径Wの円形の断面形状を有している。これに対し、図4に示されるように、各ターンのコイル線の内側周方向延在部22Uの径方向の長さは、幅2Wである。すなわち、径方向延在部21Uの幅Wは、内側周方向延在部22Uの幅2Wの半分である。径方向延在部21Uの幅Wは、内側周方向延在部22Uの幅2Wよりも短い。径方向延在部21Uの内側の端部の幅は、内側周方向延在部22Uに近づくほど拡がる。1ターン目のコイル線U1の径方向延在部21Uの内側の端部の幅は、コイル線U1の径方向延在部21Uと内側周方向延在部22Uの境界で幅2Wとなる。2ターン目のコイル線U2および3ターン目のコイル線U3の径方向延在部21Uの内側の端部の幅は、1ターン目の内側周方向延在部22Uの径方向20Dの外側の端部と近傍で幅2Wとなる。すなわち、各ターンのコイル線が幅2Wとなる位置は、径方向20Dにおいてそろっている。 As shown in FIG. 4, the length of the radial extending portion 21U of the U-phase coil wire 20U in the circumferential direction 20R is the width W. As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the radial extending portion 21U is circular. That is, the radial extending portion 21U has a circular cross-sectional shape having a diameter W. On the other hand, as shown in FIG. 4, the radial length of the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire of each turn is a width of 2W. That is, the width W of the radial extending portion 21U is half the width 2W of the inner peripheral extending portion 22U. The width W of the radial extending portion 21U is shorter than the width 2W of the inner peripheral extending portion 22U. The width of the inner end of the radial extending portion 21U increases as it approaches the inner peripheral extending portion 22U. The width of the inner end of the radial extending portion 21U of the coil wire U1 on the first turn is 2W at the boundary between the radial extending portion 21U of the coil wire U1 and the inner circumferential extending portion 22U. The width of the inner end of the radial extending portion 21U of the coil wire U2 on the second turn and the coil wire U3 on the third turn is the outer end of the radial extending portion 22U of the inner circumferential extending portion 22U on the first turn in the radial direction 20D. The width is 2 W in the vicinity of the portion. That is, the positions where the coil wires of each turn have a width of 2 W are aligned in the radial direction 20D.

同様に、外側周方向延在部23Uの径方向の長さは、幅2Wである。径方向延在部21Uの幅Wは、外側周方向延在部23Uの幅の半分である。径方向延在部21Uの幅Wは、外側周方向延在部23Uの幅は2Wよりも短い。径方向延在部21Uの外側の端部の幅は、外側周方向延在部23Uに近づくほど拡がる。1ターン目の外側周方向延在部23Uの径方向20Dの外側の端部の幅は、コイル線U1の径方向延在部21Uと外側周方向延在部23Uの境界で幅2Wとなる。2ターン目のコイル線U2および3ターン目のコイル線U3の径方向延在部21Uの外側の端部の幅は、1ターン目の内側周方向延在部22Uの径方向20Dの内側の端部を周方向20Rにずらした位置において幅2Wとなる。すなわち、各ターンのコイル線が幅2Wとなる位置は、径方向20Dにおいてそろっている。 Similarly, the radial length of the outer peripheral extending portion 23U is a width of 2W. The width W of the radial extending portion 21U is half the width of the outer peripheral extending portion 23U. The width W of the radial extending portion 21U is shorter than the width W of the outer peripheral extending portion 23U. The width of the outer end of the radial extension 21U increases as it approaches the outer circumferential extension 23U. The width of the outer end portion of the outer circumferential extending portion 23U on the first turn in the radial direction 20D is 2W at the boundary between the radial extending portion 21U of the coil wire U1 and the outer circumferential extending portion 23U. The width of the outer end of the radial extension 21U of the coil wire U2 on the second turn and the coil wire U3 on the third turn is the inner end of the inner peripheral extension 22U of the first turn in the radial direction 20D. The width is 2 W at a position where the portion is shifted in the circumferential direction by 20R. That is, the positions where the coil wires of each turn have a width of 2 W are aligned in the radial direction 20D.

図6を参照して、U相コイル線20Uの高さ(すなわち、軸線30方向の長さ)について説明する。先に述べたように、U相コイル線20Uの径方向延在部21Uの断面形状は、直径Wの円形であるため、その軸線30方向の長さは、高さWである。これに対し、図6に示されるように、コイル線U3の内側周方向延在部22Uの軸線30方向の長さは、高さW/2である。すなわち、コイル線U3の内側周方向延在部22Uの軸線30方向の長さは、コイル線U3の径方向延在部21Uの軸線30方向の長さの半分である。図6に示されるように、コイル線U3の径方向延在部21Uの内側の端部の軸線30方向の長さは、コイル線U3の内側周方向延在部22Uに近づくほど短くなる。径方向延在部21Uの内側の端部の軸線30方向の長さは、コイル線U1の内側周方向延在部22Uの径方向外側の境界近傍で高さW/2となる。 The height of the U-phase coil wire 20U (that is, the length in the axis 30 direction) will be described with reference to FIG. As described above, since the cross-sectional shape of the radial extending portion 21U of the U-phase coil wire 20U is a circle having a diameter W, the length in the axis 30 direction is the height W. On the other hand, as shown in FIG. 6, the length of the coil wire U3 extending in the inner circumferential direction 22U in the axis 30 direction is a height W / 2. That is, the length of the coil wire U3 in the inner circumferential direction extending portion 22U in the axis 30 direction is half the length of the coil wire U3 in the radial extending direction portion 21U in the axis 30 direction. As shown in FIG. 6, the length of the inner end portion of the radial extending portion 21U of the coil wire U3 in the axial direction 30 direction becomes shorter as it approaches the inner peripheral extending portion 22U of the coil wire U3. The length of the inner end of the radial extending portion 21U in the axis 30 direction is a height W / 2 near the radial outer boundary of the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1.

同様に、コイル線U3の外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さは、高さW/2である。コイル線U3の外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さは、コイル線U3の径方向延在部21Uの軸線30方向の長さの半分である。コイル線U3の径方向延在部21Uの外側の端部の軸線30方向の長さは、コイル線U3の外側周方向延在部23Uに近づくほど短くなる。コイル線U3の径方向延在部21Uの内側の端部の軸線30方向の長さは、コイル線U3の径方向延在部21Uと外側周方向延在部23Uの境界で高さW/2となる。図6では、1ターン目のコイル線U1の内側周方向延在部22Uとコイル線U3の外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さについて説明した。U相コイル線20Uのその他(2ターン目及び3ターン目)の内側周方向延在部と外側周方向延在部についても、軸線30方向の長さはコイル線U1と同様であるため、図示および説明を省略する。 Similarly, the length of the coil wire U3 extending in the outer circumferential direction 23U in the axis 30 direction is the height W / 2. The length of the coil wire U3 in the outer circumferential direction extending portion 23U in the axis 30 direction is half the length of the coil wire U3 in the radial extending direction portion 21U in the axis 30 direction. The length of the outer end of the coil wire U3 in the radial direction 21U in the axis 30 direction becomes shorter as it approaches the outer circumferential extension 23U of the coil wire U3. The length of the inner end of the coil wire U3 in the radial direction 21U in the axial direction 30 is the height W / 2 at the boundary between the radial extension 21U of the coil wire U3 and the outer circumferential extension 23U. It becomes. In FIG. 6, the lengths of the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1 and the outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U3 on the first turn in the axial direction 30 direction have been described. The length of the other (second and third turns) of the U-phase coil wire 20U in the inner circumferential direction and the outer circumferential direction is the same as that of the coil wire U1. And the explanation is omitted.

先に述べたように、U相コイル線20Uの径方向延在部21Uの幅Wは、内側周方向延在部22Uおよび外側周方向延在部23Uの幅2Wの半分の長さである。それに対し、U相コイル線20Uの径方向延在部21Uの高さWは、内側周方向延在部22Uおよび外側周方向延在部23Uの高さW/2の2倍の長さである。すなわち、径方向延在部21Uの径方向20Dに直交する断面における断面積と、内側周方向延在部22Uの周方向20Rに直交する断面における断面積は略同等である。径方向延在部21Uの径方向20Dに直交する断面における断面積と、外側周方向延在部23Uの周方向20Rに直交する断面における断面積は略同等である。先に述べたように、各相のコイル線は、細い導線を撚って製造されるリッツ線で構成されている。径方向延在部21Uの断面積と内側周方向延在部22Uおよび外側周方向延在部23Uの断面積が略同等であるため、内側周方向延在部22Uおよび外側周方向延在部23Uは、径方向延在部21Uと同じ本数の電線を収容することができる。 As described above, the width W of the radial extending portion 21U of the U-phase coil wire 20U is half the width 2W of the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U. On the other hand, the height W of the radial extending portion 21U of the U-phase coil wire 20U is twice as long as the height W / 2 of the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U. .. That is, the cross-sectional area of the radial extending portion 21U in the cross section orthogonal to the radial direction 20D and the cross-sectional area of the inner circumferential extending portion 22U in the cross section orthogonal to the circumferential direction 20R are substantially the same. The cross-sectional area of the radial extending portion 21U in the cross section orthogonal to the radial direction 20D and the cross-sectional area of the outer peripheral extending portion 23U in the cross section orthogonal to the circumferential direction 20R are substantially the same. As described above, the coil wire of each phase is composed of a litz wire manufactured by twisting a thin conductor wire. Since the cross-sectional area of the radial extending portion 21U is substantially the same as the cross-sectional area of the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U, the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U Can accommodate the same number of electric wires as the radial extending portion 21U.

次いで、図5および図6を参照して、U相コイル線20Uと、他の相のコイル線(すなわち、V相コイル線20VおよびW相コイル線20W)の関係について説明する。 Next, the relationship between the U-phase coil wire 20U and the coil wires of other phases (that is, the V-phase coil wire 20V and the W-phase coil wire 20W) will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

コイル20では、U相コイル線20Uと同様に、V相コイル線20VおよびW相コイル線20Wも、コイル20の軸線30(図3参照)の周りを周方向20Rに3ターン周回している。V相コイル線20VおよびW相コイル線20Wは、U相コイル線20Uと周方向20Rにずれた位置を通過している。図5および図6では、V相コイル線20Vを破線で示し、W相コイル線20Wを2点鎖線で示している。また、図5および図6では、図4のU相コイル線20Uと同様に、1ターン目のコイル線を右上斜線のハッチングで示し、2ターン目のコイル線を左上斜線のハッチングで示し、3ターン目のコイル線をドッティングで示している。 In the coil 20, similarly to the U-phase coil wire 20U, the V-phase coil wire 20V and the W-phase coil wire 20W also orbit around the axis 30 (see FIG. 3) of the coil 20 in the circumferential direction 20R for three turns. The V-phase coil wire 20V and the W-phase coil wire 20W pass through positions deviated from the U-phase coil wire 20U in the circumferential direction 20R. In FIGS. 5 and 6, the V-phase coil wire 20V is indicated by a broken line, and the W-phase coil wire 20W is indicated by a two-dot chain line. Further, in FIGS. 5 and 6, similarly to the U-phase coil wire 20U of FIG. 4, the coil wire of the first turn is indicated by the hatching of the upper right diagonal line, and the coil wire of the second turn is indicated by the hatching of the upper left diagonal line. The coil wire at the turn is shown by dotting.

図5に示されるように、V相コイル線20Vの1ターン目のコイル線V1は、上述したU相コイル線20Uの3ターン目のコイル線U3の上方(すなわち、軸線30方向)に配置されている。V相コイル線20Vの2ターン目のコイル線V2は、V相コイル線20Vの1ターン目のコイル線V1のX軸方向負側(すなわち、周方向20R)に配置されている。V相コイル線20Vの3ターン目のコイル線V3は、V相コイル線20Vの2ターン目のコイル線V2の下方(すなわち、軸線30方向)に配置されている。このように、V相コイル線20Vは、各ターンのコイル線が通過する位置を軸線30方向、周方向20Rにずらすことで、コイル20の軸線30(図3参照)の周りを周方向20Rに3ターン周回している。 As shown in FIG. 5, the coil wire V1 of the first turn of the V-phase coil wire 20V is arranged above the coil wire U3 of the third turn of the U-phase coil wire 20U described above (that is, in the direction of the axis 30). ing. The coil wire V2 of the second turn of the V-phase coil wire 20V is arranged on the negative side in the X-axis direction (that is, the circumferential direction 20R) of the coil wire V1 of the first turn of the V-phase coil wire 20V. The coil wire V3 on the third turn of the V-phase coil wire 20V is arranged below the coil wire V2 on the second turn of the V-phase coil wire 20V (that is, in the direction of the axis 30). In this way, the V-phase coil wire 20V shifts the position through which the coil wire of each turn passes in the axial direction 30 direction and the circumferential direction 20R so that the coil 20 is rotated around the axis 30 (see FIG. 3) in the circumferential direction 20R. It has been lapped for 3 turns.

W相コイル線20Wの1ターン目のコイル線W1は、V相コイル線20Vの2ターン目のコイル線V2のX軸方向負側(すなわち、周方向20R)に配置されている。W相コイル線20Wの2ターン目のコイル線W2は、W相コイル線20Wの1ターン目のコイル線W1の下方(すなわち、軸線30方向)に配置されている。W相コイル線20Wの3ターン目のコイル線W3は、W相コイル線20Wの2ターン目のコイル線W2のX軸方向負側(すなわち、周方向20R)に配置されている。このように、W相コイル線20Wは、各ターンのコイル線が通過する位置を軸線30方向、周方向20Rにずらすことで、コイル20の軸線30(図3参照)の周りを周方向20Rに3ターン周回している。 The coil wire W1 of the first turn of the W-phase coil wire 20W is arranged on the negative side in the X-axis direction (that is, the circumferential direction 20R) of the coil wire V2 of the second turn of the V-phase coil wire 20V. The coil wire W2 of the second turn of the W-phase coil wire 20W is arranged below the coil wire W1 of the first turn of the W-phase coil wire 20W (that is, in the direction of the axis 30). The coil wire W3 on the third turn of the W-phase coil wire 20W is arranged on the negative side in the X-axis direction (that is, the circumferential direction 20R) of the coil wire W2 on the second turn of the W-phase coil wire 20W. In this way, the W-phase coil wire 20W shifts the position through which the coil wire of each turn passes in the axial direction 30 direction and the circumferential direction 20R so that the coil 20 is rotated around the axis 30 (see FIG. 3) in the circumferential direction 20R. It has been lapped for 3 turns.

このように、コイル20では、各相のコイル線の各ターンのコイル線を、軸線30方向および周方向20Rにずらして通過させる。なお、各相のコイル線の各ターンのコイル線の通過する位置は、軸線30方向に3層にずらされてもよいし、軸線30方向に重ならないように周方向20Rにさらにずらしてもよい。 In this way, in the coil 20, the coil wires of each turn of the coil wires of each phase are passed by shifting them in the axial direction 30 direction and the circumferential direction 20R. The position where the coil wire of each turn of each phase of the coil wire passes may be shifted in three layers in the axis 30 direction, or may be further shifted in the circumferential direction 20R so as not to overlap in the axis 30 direction. ..

コイル20のように、各相の径方向延在部が上下方向にずらして配置されると、図5に示されるように、コイル20の径方向中央部の上下方向(すなわち、図3の軸線30方向)の長さHは、径方向延在部の2本分の軸線30方向の長さ(すなわち、高さ2W)となる。 When the radially extending portions of each phase are arranged so as to be offset in the vertical direction as in the coil 20, the axial central portion of the coil 20 is arranged in the vertical direction (that is, the axis of FIG. 3) as shown in FIG. The length H in the 30 direction) is the length (that is, the height 2W) in the 30 direction of the axis line for two radial extending portions.

図6に示されるように、U相コイル線20Uの3ターン目のコイル線U3の径方向延在部21Uの上方(すなわち、軸線30方向)には、V相コイル線20Vの1ターン目のコイル線V1の径方向延在部21Vが配置されている。コイル線V1の径方向延在部21Vは、径方向20D内側に延びて、コイル線V1の内側周方向延在部22Vに接続している。コイル線V1の径方向延在部21Vの径方向20D内側の端部の上方(すなわち、軸線30方向)には、U相コイル線20Uの1ターン目のコイル線U1の内側周方向延在部22Uが部分的に重なっている。コイル線V1の径方向延在部21Vの径方向20D内側の端部は、コイル線U1の内側周方向延在部22Uを下方(すなわち、軸線30方向)によけて内側周方向延在部22Vに接続する。コイル線U1の内側周方向延在部22Uは、コイル線V1を上方(すなわち、軸線30方向)によけてU相コイル線20Uの1ターン目のコイル線U1の隣接する径方向延在部21U(図4参照)を接続する。 As shown in FIG. 6, above the radial extension portion 21U of the coil wire U3 on the third turn of the U-phase coil wire 20U (that is, in the direction of the axis 30), the first turn of the V-phase coil wire 20V A radial extending portion 21V of the coil wire V1 is arranged. The radial extending portion 21V of the coil wire V1 extends inward in the radial direction 20D and is connected to the inner circumferential extending portion 22V of the coil wire V1. Above the radial 20D inner end of the coil wire V1 radial extension 21V (that is, in the axis 30 direction), the inner circumferential extension of the coil wire U1 of the first turn of the U-phase coil wire 20U. 22U partially overlap. The radial 20D inner end of the radial extending portion 21V of the coil wire V1 is an inner circumferential extending portion with the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1 moving downward (that is, in the axis 30 direction). Connect to 22V. The inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U1 is an adjacent radial extending portion of the coil wire U1 of the first turn of the U-phase coil wire 20U with the coil wire V1 facing upward (that is, in the direction of the axis 30). Connect 21U (see FIG. 4).

コイル線U3の径方向延在部21Uは、径方向20D内側に延びて、コイル線U3の内側周方向延在部22Uに接続している。コイル線U3の径方向延在部21Uの径方向20D内側の端部の上方(すなわち、軸線30方向)に、V相コイル線20Vの3ターン目のコイル線V3の内側周方向延在部22Vが部分的に重なっている。コイル線U3の径方向延在部21Uの径方向20D内側の端部は、コイル線V3の内側周方向延在部22Vを下方(すなわち、軸線30方向)によけて内側周方向延在部22Uに接続する。コイル線V3の内側周方向延在部22Vは、コイル線U3を上方(すなわち、軸線30方向)によけてV相コイル線20Vの3ターン目のコイル線V3の隣接する径方向延在部21V(図5参照)を接続する。その結果、図6に示されるように、径方向20D内側では、4本のコイル線が上下方向(すなわち、軸線30方向)に部分的に重なることがある。すなわち、各相のコイル線の周方向延在部が周方向に延びている径方向20D内側では、上下方向(すなわち、軸線30方向)に重なるコイル線の本数が、コイル20の径方向中央部の2本に比して多くなる。 The radial extending portion 21U of the coil wire U3 extends inward in the radial direction 20D and is connected to the inner circumferential extending portion 22U of the coil wire U3. Above the radial 20D inner end of the coil wire U3 in the radial direction 21U (that is, in the axis 30 direction), the inner circumferential extension 22V of the coil wire V3 on the third turn of the V-phase coil wire 20V. Partially overlap. The radial 20D inner end of the radial extending portion 21U of the coil wire U3 is an inner circumferential extending portion with the inner circumferential extending portion 22V of the coil wire V3 moving downward (that is, in the axis 30 direction). Connect to 22U. The inner circumferential extending portion 22V of the coil wire V3 is an adjacent radial extending portion of the coil wire V3 on the third turn of the V-phase coil wire 20V with the coil wire U3 facing upward (that is, in the direction of the axis 30). Connect 21V (see FIG. 5). As a result, as shown in FIG. 6, four coil wires may partially overlap in the vertical direction (that is, in the axial direction 30 direction) inside the radial direction 20D. That is, inside the radial direction 20D in which the circumferential extension portion of the coil wire of each phase extends in the circumferential direction, the number of coil wires overlapping in the vertical direction (that is, the axis 30 direction) is the radial central portion of the coil 20. It will be more than the two.

同様に、径方向20D外側(すなわち、紙面右側)では、コイル線V1の径方向延在部21Vは、径方向20D外側に延びて、コイル線V1の外側周方向延在部23Vに接続している。コイル線V1の径方向延在部21Vの径方向20D外側の端部の上方(すなわち、軸線30方向)には、W相コイル線20Wの1ターン目のコイル線W1の外側周方向延在部23Wが部分的に重なっている。コイル線V1の径方向延在部21Vの径方向20D外側の端部は、コイル線W1の外側周方向延在部23Wを下方(すなわち、軸線30方向)によけて外側周方向延在部23Vに接続する。コイル線W1の外側周方向延在部23Wは、コイル線V1を上方(すなわち、軸線30方向)によけてW相コイル線20Wの1ターン目のコイル線W1の隣接する径方向延在部21W(図5参照)を接続する。 Similarly, on the outer side of the radial direction 20D (that is, on the right side of the paper surface), the radial extending portion 21V of the coil wire V1 extends outward in the radial direction 20D and is connected to the outer peripheral extending portion 23V of the coil wire V1. There is. Above the radial 20D outer end of the coil wire V1 radial extension 21V (that is, in the axis 30 direction), the outer circumferential extension of the coil wire W1 on the first turn of the W-phase coil wire 20W. 23W partially overlaps. The radial 20D outer end of the radial extending portion 21V of the coil wire V1 is an outer circumferential extending portion with the outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W1 moving downward (that is, in the axis 30 direction). Connect to 23V. The outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W1 is an adjacent radial extending portion of the coil wire W1 of the first turn of the W-phase coil wire 20W with the coil wire V1 facing upward (that is, in the direction of the axis 30). Connect 21W (see FIG. 5).

また、径方向20D外側では、U相コイル線20Uの3ターン目のコイル線U3の径方向延在部21Uは、径方向20D外側に延びて、外側周方向延在部23Uに接続している。コイル線U3の径方向延在部21Uの径方向20D外側の端部の上方(すなわち、軸線30方向)に、W相コイル線20Wの2ターン目のコイル線W2の外側周方向延在部23Wが部分的に重なっている。また、コイル線U3の径方向延在部21Uの径方向20D外側の端部の上方には、W相コイル線20Wの3ターン目のコイル線W3の外側周方向延在部23Wも部分的に重なっている。コイル線U3の径方向延在部21Uの径方向20D外側の端部は、コイル線W2およびコイル線W3の外側周方向延在部23Wを下方(すなわち、軸線30方向)によけて外側周方向延在部23Uに接続する。コイル線W2の外側周方向延在部23Wは、コイル線U3を上方(すなわち、軸線30方向)によけてW相コイル線20Wの2ターン目のコイル線W2の隣接する径方向延在部21W(図5参照)を接続する。コイル線W3の外側周方向延在部23Wは、コイル線U3を上方(すなわち、軸線30方向)によけて3ターン目のコイル線W3の隣接する径方向延在部21W(図5参照)を接続する。その結果、径方向20D外側では、4本のコイル線が上下方向(すなわち、軸線30方向)に部分的に重なることがある。すなわち、各相のコイル線の外側周方向延在部が周方向に延びている径方向20D外側では、上下方向(すなわち、軸線30方向)に重なるコイル線の本数が、コイル20の径方向中央部の2本に比して多くなる。 Further, on the outer side of the radial direction 20D, the radial extension portion 21U of the coil wire U3 on the third turn of the U-phase coil wire 20U extends outward in the radial direction 20D and is connected to the outer peripheral direction extension portion 23U. .. Above the radial 20D outer end of the coil wire U3 radial extension 21U (that is, in the axis 30 direction), the outer circumferential extension 23W of the coil wire W2 on the second turn of the W-phase coil wire 20W. Partially overlap. Further, above the radial 20D outer end of the radial extending portion 21U of the coil wire U3, the outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W3 on the third turn of the W-phase coil wire 20W is also partially. overlapping. The radial 20D outer end of the radial extension 21U of the coil wire U3 is the outer circumference of the coil wire W2 and the outer circumferential extension 23W of the coil wire W3 with the downward direction (that is, the axis 30 direction). Connect to the directional extension 23U. The outer circumferential extension portion 23W of the coil wire W2 is an adjacent radial extension portion of the coil wire W2 on the second turn of the W-phase coil wire 20W with the coil wire U3 facing upward (that is, in the direction of the axis 30). Connect 21W (see FIG. 5). The outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W3 moves the coil wire U3 upward (that is, in the direction of the axis 30), and the adjacent radial extending portion 21W of the coil wire W3 on the third turn (see FIG. 5). To connect. As a result, on the outer side of the radial direction 20D, the four coil wires may partially overlap in the vertical direction (that is, the axis 30 direction). That is, on the outer side of the radial direction 20D in which the outer circumferential extension portion of the coil wire of each phase extends in the circumferential direction, the number of coil wires overlapping in the vertical direction (that is, the axis 30 direction) is the radial center of the coil 20. It is more than the two parts.

先に述べたように、U相コイル線20Uの内側周方向延在部22Uと外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さは、高さW/2である。また、各相の内側周方向延在部と外側周方向延在部の軸線30方向の長さも、同様に高さW/2である。そのため、3相のコイル線の周方向延在部のうち、軸線30方向の長さが最大である周方向延在部の軸線3−方向の長さは、W/2である。図5に示されるように、各相の径方向延在部21U,21V,21Wの断面形状は、同一であり、それらの軸線30方向の長さも等しい。すなわち、軸線30方向の長さが最大となる径方向延在部は、各相の径方向延在部21U,21V,21Wであり、軸線30方向の長さが最小となる径方向延在部も、各相の径方向延在部21U,21V,21Wである。すなわち、内側周方向延在部22Uと外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さ(すなわち、高さW/2)は、3相のコイル線の径方向延在部21U,21V,21Wのうち、軸線30方向の長さが最大である径方向延在部の軸線30方向の長さ(すなわち、高さW)の半分以下である。同様に、内側周方向延在部22Uと外側周方向延在部23Uの軸線30方向の長さ(すなわち、高さW/2)は、3相のコイル線の径方向延在部21U,21V,21Wのうち、軸線30方向の長さが最小である径方向延在部の軸線30方向の長さ(すなわち、高さW)の半分以下である。これにより、図6のコイル線W2の外側周方向延在部23Wとコイル線U3の外側周方向延在部23Uに示されるように、互いに重なっている2つの周方向延在部の軸線30方向の高さが、一本のコイル線U3の径方向延在部21Uと同等になる。これにより、径方向延在部21Uと外側周方向延在部23Uの境界部の段差を小さくすることができ、径方向延在部21Uの上面と外側周方向延在部23Uの上面の軸線30方向の高さを同等にすることができる。 As described above, the length of the U-phase coil wire 20U in the inner circumferential direction extending portion 22U and the outer circumferential direction extending portion 23U in the axis 30 direction is a height W / 2. Further, the lengths of the inner circumferential extending portion and the outer circumferential extending portion of each phase in the axial direction 30 are also the height W / 2. Therefore, among the circumferentially extending portions of the three-phase coil wires, the length in the axial direction 3-direction of the circumferentially extending portion having the maximum length in the axis 30 direction is W / 2. As shown in FIG. 5, the cross-sectional shapes of the radial extending portions 21U, 21V, 21W of each phase are the same, and their lengths in the axial direction 30 are also the same. That is, the radial extension portions having the maximum length in the axis 30 direction are the radial extension portions 21U, 21V, 21W of each phase, and the radial extension portions having the minimum length in the axis 30 direction. Also, the radial extending portions 21U, 21V, 21W of each phase. That is, the lengths (that is, height W / 2) of the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U in the axial direction 30 are the radial extending portions 21U, 21V of the three-phase coil wires. Of the 21W, the length in the axial direction 30 direction is the maximum, which is less than half the length in the axial direction 30 direction (that is, the height W) of the radially extending portion. Similarly, the length (that is, height W / 2) of the inner circumferential extending portion 22U and the outer circumferential extending portion 23U in the axis 30 direction is the radial extending portions 21U, 21V of the three-phase coil wire. , 21W, which is less than half the length in the axial direction 30 direction (that is, the height W) of the radial extending portion having the minimum length in the axial direction 30 direction. As a result, as shown by the outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W2 and the outer circumferential extending portion 23U of the coil wire U3 in FIG. 6, the axial lines 30 direction of the two circumferential extending portions overlapping each other. Is equivalent to the radial extending portion 21U of one coil wire U3. As a result, the step at the boundary between the radial extending portion 21U and the outer circumferential extending portion 23U can be reduced, and the axis 30 of the upper surface of the radial extending portion 21U and the upper surface of the outer circumferential extending portion 23U can be reduced. The heights in the directions can be made equal.

このように、コイル線の軸線30方向の高さを変化させることで、軸線30方向に重なるコイル線の本数が多い径方向20D内側および外側に生じる段差を小さくすることができる。その結果、図6に示されるように、4本のコイル線が軸線30方向に重なる部位の軸線30方向の高さを抑えることができる。その結果、図6に示されるように、コイル線W1の外側周方向延在部23Wと筐体15の軸線30方向の間隙は、局所的に狭くならない。図6の破線矢印で示されるように、間隙C1には空気が通りやすい。すなわち、実施例のアキシャルギャップ型回転電機100(図1参照)は、コイル20およびロータ2(図3参照)を冷却しやすい。 By changing the height of the coil wires in the axis 30 direction in this way, it is possible to reduce the steps generated inside and outside the radial 20D where the number of coil wires overlapping in the axis 30 direction is large. As a result, as shown in FIG. 6, the height of the portion where the four coil wires overlap in the axis 30 direction can be suppressed in the axis 30 direction. As a result, as shown in FIG. 6, the gap between the outer circumferential extending portion 23W of the coil wire W1 and the housing 15 in the axial direction 30 direction is not locally narrowed. As shown by the broken line arrow in FIG. 6, air easily passes through the gap C1. That is, the axial gap type rotary electric machine 100 (see FIG. 1) of the embodiment can easily cool the coil 20 and the rotor 2 (see FIG. 3).

また、上述した実施例では、図4および図6に示されるように、径方向延在部の径方向20Dの端部の軸線30方向の高さがW/2であり、幅が2Wである。このように、各相の内側周方向延在部および外側周方向延在部が軸線30方向に重なる径方向延在部の径方向20Dの端部の幅を拡げるとともに高さを低くすることで、径方向延在部の端部に形成される段差を小さくすることができる。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the height of the end portion of the radial extending portion in the radial direction 20D in the axial direction 30 is W / 2, and the width is 2 W. .. In this way, the width of the radial 20D end of the radial extension where the inner circumferential extension and the outer circumferential extension of each phase overlap in the axis 30 direction is widened and the height is lowered. , The step formed at the end of the radial extending portion can be reduced.

図7を参照して、径方向延在部21Uと外側周方向延在部23Uの形状について、さらに説明する。図7では、U相コイル線20Uの各部位における断面形状をハッチングで示している。図7に示されるように、径方向延在部21Uの断面は円形である。径方向延在部21Uの断面では、軸線30方向の長さが高さWであり、周方向の長さが幅Wである。U相コイル線20Uは、径方向外側(すなわち、図面右側)に進むにつれて、徐々に高さが低くなるとともに、幅が広がる。そして、2本の径方向延在部21Uを接続する外側周方向延在部23Uの断面では、軸線30方向の長さが高さW/2となり、周方向の長さが幅2Wとなる。このように、U相コイル線20Uは、徐々に断面形状を変化させ、他の相のコイル線と軸線30方向に重なる外側周方向延在部23Uの軸線30方向の高さを低くする。これにより、コイル線が軸線30方向に重なる部分の軸線30方向の長さが増加することを抑制する。なお、径方向延在部21Uの円形断面から外側周方向延在部23Uの平坦な断面に変化させる径方向の区間は、部位により異なってもよく、より短い区間で断面を変化させてもよい。 The shapes of the radial extending portion 21U and the outer peripheral extending portion 23U will be further described with reference to FIG. 7. In FIG. 7, the cross-sectional shape of each portion of the U-phase coil wire 20U is shown by hatching. As shown in FIG. 7, the cross section of the radial extending portion 21U is circular. In the cross section of the radial extending portion 21U, the length in the axis 30 direction is the height W, and the length in the circumferential direction is the width W. The height of the U-phase coil wire 20U gradually decreases and the width increases as it goes outward in the radial direction (that is, on the right side of the drawing). Then, in the cross section of the outer peripheral extending portion 23U connecting the two radial extending portions 21U, the length in the axis 30 direction is the height W / 2, and the length in the circumferential direction is the width 2W. In this way, the U-phase coil wire 20U gradually changes its cross-sectional shape, and the height of the outer circumferential extending portion 23U overlapping the coil wires of the other phases in the axial direction 30 direction is lowered in the axial direction 30 direction. As a result, it is possible to prevent the length of the portion where the coil wires overlap in the axis 30 direction from increasing in the axis 30 direction. The radial section for changing from the circular cross section of the radial extending portion 21U to the flat cross section of the outer circumferential extending portion 23U may differ depending on the site, or the cross section may be changed in a shorter section. ..

以上、実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上述した実施例の変形例を以下に列挙する。 Although the examples have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. Modifications of the above-described embodiment are listed below.

(変形例1)上述した実施例のアキシャルギャップ型回転電機100のでは、3相のコイル線のU相コイル線20UとV相コイル線20VとW相コイル線20Wが、同様の形状を有している。そのため、各相の径方向延在部の軸線30方向の高さは同じである。同様に、各相の内側周方向延在部の軸線30方向の高さは同じであり、各相の外側周方向延在部の軸線30方向の高さは同じである。変形例では、これに代えて、コイル線の各部位の形状は、相ごと、または部位ごとに異なってもよい。 (Modification 1) In the axial gap type rotary electric machine 100 of the above-described embodiment, the U-phase coil wire 20U, the V-phase coil wire 20V, and the W-phase coil wire 20W of the three-phase coil wires have the same shape. ing. Therefore, the height of the radial extending portion of each phase in the axis 30 direction is the same. Similarly, the height of the inner peripheral extending portion of each phase in the axial direction 30 direction is the same, and the height of the outer peripheral extending portion of each phase in the axial direction 30 direction is the same. In the modified example, instead of this, the shape of each part of the coil wire may be different for each phase or each part.

(変形例2)上述した実施例では、全ての周方向延在部の軸線30方向の高さが、全ての径方向延在部の軸線30方向の高さよりも低い構成であったが、この構成に限定されない。変形例2では、複数相(U相、V相及びW相)のコイル20のうちの任意の相のコイル線20Uの周方向延在部(例えばU相の内側周方向延在部22U)の軸線30方向の長さが、複数相(U相、V相及びW相)のコイル20のうちの少なくとも一つの相のコイル線20Uの径方向延在部(例えばU相の径方向延在部21U)の軸線30方向の長さよりも短い構成であってもよい。その他の部分では、周方向延在部の軸線30方向の高さが径方向延在部の軸線30方向の高さよりも高い部分が存在していてもよい。 (Modification 2) In the above-described embodiment, the height of all the circumferential extending portions in the axis 30 direction is lower than the height of all the radial extending portions in the axis 30 direction. It is not limited to the configuration. In the second modification, the circumferential extension portion (for example, the inner circumferential extension portion 22U of the U phase) of the coil wire 20U of any phase among the coils 20 of the plurality of phases (U phase, V phase and W phase) The radial extension portion of the coil wire 20U of at least one phase of the coils 20 having a plurality of phases (U phase, V phase and W phase) in the length of the axis 30 direction (for example, the radial extension portion of the U phase). The configuration may be shorter than the length in the direction of the axis 30 of 21U). In other portions, there may be a portion in which the height of the circumferential extending portion in the axis 30 direction is higher than the height of the radial extending portion in the axis 30 direction.

(変形例3)複数相(U相、V相及びW相)のコイル20の周方向延在部のうちの軸線30方向の高さが最も高い周方向延在部(例えば、U相の内側周方向延在部22U)の軸線30方向の高さが、複数相(U相、V相及びW相)のコイル20の径方向延在部のうちの軸線30方向の高さが最も高い径方向延在部(例えば、U相の径方向延在部21U)の軸線30方向の高さよりも短い構成であってもよい。その他の部分では、周方向延在部の軸線30方向の高さが径方向延在部の軸線30方向の高さよりも高い部分が存在していてもよい。 (Modification 3) Among the circumferential extending portions of the coils 20 of a plurality of phases (U phase, V phase and W phase), the circumferential extending portion having the highest height in the axial direction 30 direction (for example, the inside of the U phase). The height of the circumferential extending portion 22U) in the axis 30 direction is the highest diameter of the radial extending portions of the multiple-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) coils 20 in the axis 30 direction. The height of the directional extending portion (for example, the radial extending portion 21U of the U phase) may be shorter than the height in the axis 30 direction. In other portions, there may be a portion in which the height of the circumferential extending portion in the axis 30 direction is higher than the height of the radial extending portion in the axis 30 direction.

(変形例4)上述した実施例のアキシャルギャップ型回転電機100のでは、筐体15によってステータ10を覆っていたが、変形例では、これに代えて、筐体15を備えない構成としてもよい。 (Modification Example 4) In the axial gap type rotary electric machine 100 of the above-described embodiment, the stator 10 is covered by the housing 15, but in the modification, the housing 15 may not be provided instead. ..

(変形例5)上述した実施例のアキシャルギャップ型回転電機100のでは、ロータ2は、一対の第1ロータ2aと第2ロータ2bを備えているが、変形例では、これに代えて、第1ロータ2aのみを備えてもよい。 (Modification 5) In the axial gap type rotary electric machine 100 of the above-described embodiment, the rotor 2 includes a pair of a first rotor 2a and a second rotor 2b, but in the modification, instead of this, a first rotor 2b is provided. Only 1 rotor 2a may be provided.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

2 :ロータ
2a :第1ロータ
2b :第2ロータ
4a :第1ロータプレート
4b :第2ロータプレート
6a :第1永久磁石
6b :第2永久磁石
8a :軸部孔
8b :軸部ボス
9a、9c:取付孔
9b :取付座
10 :ステータ
12 :コイルプレート
15 :筐体
20 :コイル
20R :周方向
20U :U相コイル線
20V :V相コイル線
20W :W相コイル線
21U,21V,21W:径方向延在部
22U,22V,22W:内側周方向延在部
23U,23V,23W:外側周方向延在部
24V :径方向平坦部
26 :結線部
26U :U相端子
26V :V相端子
26W :W相端子
30 :軸線
100 :アキシャルギャップ型回転電機
2: Rotor 2a: 1st rotor 2b: 2nd rotor 4a: 1st rotor plate 4b: 2nd rotor plate 6a: 1st permanent magnet 6b: 2nd permanent magnet 8a: Shaft hole 8b: Shaft boss 9a, 9c : Mounting hole 9b: Mounting seat 10: Stator 12: Coil plate 15: Housing 20: Coil 20R: Circumferential direction 20U: U-phase coil wire 20V: V-phase coil wire 20W: W-phase coil wire 21U, 21V, 21W: Diameter Directional extension 22U, 22V, 22W: Inner circumferential extension 23U, 23V, 23W: Outer circumferential extension 24V: Radial flat 26: Connection 26U: U-phase terminal 26V: V-phase terminal 26W: W-phase terminal 30: Axis line 100: Axial gap type rotary electric machine

Claims (7)

ロータとステータがロータの回転軸の軸方向に対向して配置されているアキシャル型の回転電機であって、
前記ステータは、複数相のコイル線を備えており、
各相の前記コイル線は、前記ステータの周方向に延びている周方向延在部と、前記ステータの径方向に延びている径方向延在部と、を備えており、
前記複数相のコイル線のうちの任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部は、他の相の前記コイル線と前記軸方向で部分的に重なって前記他の相の前記コイル線を前記周方向に超えるように延びており、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さが前記径方向の長さよりも短く、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線のうちの少なくとも一つの相の前記コイル線の前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短い、回転電機。
An axial type rotary electric machine in which the rotor and the stator are arranged so as to face each other in the axial direction of the rotation axis of the rotor.
The stator includes a multi-phase coil wire.
The coil wire of each phase includes a circumferential extending portion extending in the circumferential direction of the stator and a radial extending portion extending in the radial direction of the stator.
The circumferentially extending portion of the coil wire of any phase of the plurality of phases of the coil wire partially overlaps the coil wire of the other phase in the axial direction, and the coil wire of the other phase. Is extended so as to exceed the circumferential direction.
The axial length of the circumferential extension of the coil wire of any phase is shorter than the radial length.
The axial length of the circumferential extension of the coil wire of any phase is the radial length of the coil wire of at least one of the plurality of phases of the coil wire. A rotating electric machine shorter than the axial length.
請求項1に記載の回転電機であって、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さと、前記任意の相の前記周方向延在部が前記軸方向に重なっている前記他の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さとは、それぞれ、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの少なくとも一つの相の前記径方向延在部の前記軸方向の長さの半分以下である、回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1.
The axial length of the circumferential extension of the coil wire of the arbitrary phase and the coil wire of the other phase in which the circumferential extension of the arbitrary phase overlaps in the axial direction. The axial length of the circumferential extension portion is the axial direction of the radial extension portion of at least one phase of the radial extension portions of the plurality of phases of the coil wire. A rotating electric machine that is less than half the length of.
請求項1又は2に記載の回転電機であって、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さのうちで最大(最長)であり、かつ、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最大(最長)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短い、回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1 or 2.
The axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the maximum among the axial lengths of the circumferential extension portion of the coil wire of the plurality of phases. From the axial length of the radial extension portion, which is the longest) and has the maximum (longest) axial length of the radial extension portions of the plurality of phases of the coil wire. Also short, rotating electric machine.
請求項3に記載の回転電機であって、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最小(最短)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さよりも短い、回転電機。
The rotary electric machine according to claim 3.
The axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the minimum of the axial length of the radial extension portion of the coil wire of the plurality of phases ( A rotary electric machine that is shorter than the axial length of the radial extension portion (the shortest).

請求項4に記載の回転電機であって、
前記任意の相の前記コイル線の前記周方向延在部の前記軸方向の長さは、前記複数相の前記コイル線の前記径方向延在部のうちの前記軸方向の長さが最小(最短)である前記径方向延在部の前記軸方向の長さの半分以下である、回転電機。

The rotary electric machine according to claim 4.
The axial length of the circumferential extension portion of the coil wire of the arbitrary phase is the minimum of the axial length of the radial extension portion of the coil wire of the plurality of phases ( A rotary electric machine having a minimum length of half or less of the axial length of the radial extending portion.
請求項1から5のいずれか一項に記載の回転電機であって、
前記ステータの前記周方向延在部に対して前記軸方向に対向して配置されている筐体を更に備えている、回転電機。
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5.
A rotary electric machine further comprising a housing arranged so as to face the axially extending portion of the stator in the circumferential direction.
請求項1から6のいずれか一項に記載の回転電機であって、
前記複数相のコイル線のうちの任意の相の前記コイル線は、リッツ線で構成されている、回転電機。
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6.
A rotary electric machine in which the coil wire of any phase of the coil wires of the plurality of phases is composed of a litz wire.
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