JP3741081B2

JP3741081B2 - Segment sequential type stator coil of rotating electrical machine

Info

Publication number: JP3741081B2
Application number: JP2002171230A
Authority: JP
Inventors: 新一小川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: JP2004023807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステータコアのスロットに挿通された多数のセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント順次接合型ステータコイルが提案されている。たとえば、本出願人が所有する特許第３１１８８３７号、特許第３１９６７３８号は、略Ｕ字形状を有する導体片であるセグメントを順次接合して形成されたセグメント順次接合型コイルの製造について開示している。
【０００３】
更に説明すると、このセグメント順次接合型ステータコイルは、セグメントの一対の脚部を回転子の略磁極ピッチだけ互いに離れた一対のスロットに個別に挿通して飛び出した両端部を周方向へ曲げ、各セグメントの両脚部の先端を順次接合して形成されている。
【０００４】
つまり、このセグメントは、略Ｕ字状（より正確には略Ｖ字状）の頭部（曲がり部又はターン部とも呼ばれる）と、この頭部の両端からコアの互いに異なる二つのスロットにコアの軸方向一側から個別に挿入された一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からコアの軸方向他側へ飛び出して周方向へ延在する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有し、各飛び出し端部の先端部は、一対づつ接合されている。なお、スロット導体部と飛び出し端部とをまとめてセグメントの脚部と呼称する場合もあるものとする。したがって、各セグメントの頭部はステータコイルの頭部側コイルエンド）を構成し、各セグメントの飛び出し端部はステータコイルの端部側コイルエンドを構成する。
【０００５】
このセグメント順次接合型ステータコイルにおいて、各スロットにそれぞれ６本のスロット導体部を径方向へ一列に収容する構成が、特開２０００−９２７６６に開示されている。この公報において、頭部側コイルエンドは、スロットの径方向内側から数えて１番目および６番目のスロット導体部に連なる最も大きな外側頭部と、同２番目および５番目のスロット導体部に連なるとともに外側頭部よりも軸方向ステータコア側に配置される中央側頭部と、同３番目および４番目のスロット導体部に連なるとともに中央側頭部よりも軸方向ステータコア側に配置される内側頭部とを有している（図１参照）。
【０００６】
上記公報などに開示されているこのセグメント順次接合型ステータコイルの製造方法例について、以下に説明する。
【０００７】
まず、必要本数の松葉状セグメントを準備する。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が行われる。この工程は、たとえば上記特許３１１８８３７号の第３図に示される同軸の一対の穴付きリングを用い、この両穴付きリングの周方向同位置の一対の穴に松葉状セグメントの両脚部を個別に挿入し、両リングを略磁極ピッチ相対回転して、この松葉状セグメントを頭部が周方向へＵ字状に開いたＵ字状セグメントに加工することにより行われる。
【０００８】
次に、Ｕ字状に形成され、周方向に整列された各セグメントをコアの各スロットに挿入される工程が行われる。この工程は、Ｕ字状に変形され、周方向に整列された各セグメントの頭部を保持しつつ脚部を上記一対の穴付きリングから抜き出し、コアの各スロットに挿入することにより行なわれる。
【０００９】
次に、スロットから飛び出した各飛び出し端部を周方向へ屈曲する工程が行われる。好適には、各飛び出し端部は１／２磁極ピッチだけ周方向へ屈曲される。このような周方向屈曲は、たとえば上記特許３１９６７３８号の第４図、第５図に示される同軸の複数の穴付きリングを用い、各穴付きリングの各穴に各飛び出し端部の先端を挿入し、各穴付きリングをそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ（電気角π／２）回動して、各飛び出し端部をそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ屈曲させればよい。なお、各穴付きリングを回動させる際、各穴付きリングを飛び出し端部に向けて軸方向に付勢しながら行うと、屈曲点の曲率半径を大きくできるので好適である。次に、各飛び出し端部の先端部を所定の順序で溶接する工程が行われる。
【００１０】
これにより各相のコイルを意味する相コイルがエンドレスに形成されるので、適切な部位でＵ字状セグメントのＵ字状の頭部を切断することにより、頭部側にて各相コイルの引き出し端子を形成することができる。これら引き出し端子をあらかじめ長く形成しておけば、この長く形成した部分を周方向へ屈曲することにより、中性点用の渡り線などとして用いることができる。なお、これらの引き出し端子を頭部側コイルエンドに設けるのは、端部側コイルエンドでは、溶接工程があるため、長い引き出し端子が邪魔になるからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報が提案する１スロット６導体方式を採用するセグメント順次接合型ステータコイルでは、頭部側コイルエンドの３つの頭部が軸方向に重なる構造を採用するため、コイルエンドの軸方向突出長が増大してしまい、その分だけ回転電機の軸方向長さが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
また、大回り形状の頭部側コイルエンドは、スロット内の径方向最内側のスロット導体部収容位置と径方向最外側のスロット導体部収容位置とを連ねる必要があるため、この大回り形状の頭部側コイルエンドの導体長が増大してしまい、その結果としてコイル抵抗の増大によるコイル損失の増大とコイルエンド部分の通風抵抗の増大による冷却性の悪化という問題があった。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回転電機の軸方向長の短縮、損失低減および冷却性向上を可能とする回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルを提供することをその目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、略Ｕ字状又は略Ｖ字状に形成されてステータコアの軸方向一側にて略周方向へ延在する頭部と、前記頭部の両端から延在してステータコアの互いに異なる二つのスロットに収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部の先端から前記スーテタコアの軸方向他側へ飛び出して略周方向へ延在する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する多数のセグメントからなり、前記スロットは、６つの前記スロット導体部を径方向へ一列に収容し、前記各セグメントは、少なくとも前記飛び出し端部の先端部を一対ずつ接合することにより順次接続され、前記各セグメントの前記頭部は、前記コイルの頭部側コイルエンドを構成し、前記各セグメントの前記飛び出し端部は、前記コイルの端部側コイルエンドを構成する回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルであって、前記頭部側コイルエンドは、前記スロットの径方向内側から数えて１番目および４番目のスロット導体部に連なる大回り形状の前記頭部と、前記スロットの径方向内側から数えて２番目および３番目のスロット導体部に連なるとともに前記大回り形状の前記頭部よりも軸方向ステータコア側に配置される小回り形状の前記頭部と、前記スロットの径方向内側から数えて５番目および６番目のスロット導体部に連なる小回り形状の前記頭部とを有することを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の本発明は、略Ｕ字状又は略Ｖ字状に形成されてステータコアの軸方向一側にて略周方向へ延在する頭部と、前記頭部の両端から延在してステータコアの互いに異なる二つのスロットに収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部の先端から前記スーテタコアの軸方向他側へ飛び出して略周方向へ延在する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する多数のセグメントからなり、前記スロットは、６つの前記スロット導体部を径方向へ一列に収容し、前記各セグメントは、少なくとも前記飛び出し端部の先端部を一対ずつ接合することにより順次接続され、前記各セグメントの前記頭部は、前記コイルの頭部側コイルエンドを構成し、前記各セグメントの前記飛び出し端部は、前記コイルの端部側コイルエンドを構成する回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルであって、前記頭部側コイルエンドは、前記スロットの径方向内側から数えて６番目および３番目のスロット導体部に連なる大回り形状の前記頭部と、前記スロットの径方向内側から数えて５番目および４番目のスロット導体部に連なるとともに前記大回り形状の前記頭部よりも軸方向ステータコア側に配置される小回り形状の前記頭部と、前記スロットの径方向内側から数えて２番目および１番目のスロット導体部に連なる小回り形状の前記頭部とを有することを特徴としている。
【００１６】
これらの発明では、６導体径方向一列配置方式のセグメント順次接合型ステータコイルにおいて、上記した公報（特開２０００−９２７６６）の３重ね式頭部側コイルエンドに比較して、コイルエンドの軸方向突出長を短縮できるとともに、大回り形状の頭部側コイルエンドの延長距離を短くすることができるので配線損失低減および通風損失低減を実現することができる。
【００１７】
好適な態様において、前記端部側コイルエンドは、前記スロットの径方向内側から数えて１番目および２番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続し、前記スロットの径方向内側から数えて３番目および４番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続し、前記スロットの径方向内側から数えて５番目および６番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続してなる。
【００１８】
これにより、良好に３相星形巻線を形成することができる。すなわち、請求項１記載の構成において、１〜４番目のスロット導体部が構成するターンを説明すると、１番目のスロット導体部に連なる頭部を通じて４番目のスロット導体部に連なり、この４番目のスロット導体部に連なる４番目の飛び出し端部に接合する３番目の飛び出し端部から３番目のスロット導体部に連なり、その後、頭部を通じて２番目のスロット導体部に連なり、それからこの２番目のスロット導体部に連なる２番目の飛び出し端部に接合する１番目の飛び出し端部から１番目のスロット導体部に戻る。
【００１９】
このサイクルを所定回数繰り返すことにより、三相星形巻線の各相コイルの所定のターンがそれぞれ形成される。
【００２０】
次に、５〜６番目のスロット導体部が構成するターンを説明すると、５番目のスロット導体部に連なる頭部を通じて６番目のスロット導体部に連なり、この６番目のスロット導体部に連なる６番目の飛び出し端部に接合する５番目の飛び出し端部から５番目のスロット導体部に戻る。
【００２１】
このサイクルを所定回数繰り返すことにより、三相星形巻線の各相コイルの所定のターンがそれぞれ形成される。
【００２２】
１〜４番目のスロット導体部からなるある相のターンと、５〜６番目のスロット導体部からなる同一相のターンとは、直列に接続されてこの相のコイルを構成する。請求項２記載の構成においても、同様のターン構成を構成する。
【００２３】
好適な態様において、前記端部側コイルエンドは、前記スロットの径方向内側から数えて１番目および２番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続し、前記スロットの径方向内側から数えて３番目および４番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続し、前記スロットの径方向内側から数えて５番目および６番目のスロット導体部に連なる一対の飛び出し端部を接続してなる。
【００２４】
好適な態様において、前記大回り形状の前記頭部により囲まれない前記小回り形状の前記頭部は、前記大回り形状の前記頭部よりも小さい軸方向突出長を有しているので、前記大回り形状の前記頭部により囲まれない前記小回り形状の前記頭部における導体延長距離を短縮することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のセグメント順次接合型ステータコイルを有する高電圧車両用回転電機の例を図に示す各実施形態に基づいて説明する。図１はこの高電圧車両用回転電機の軸方向断面図である。
【００２６】
図１において、１は固定子（ステータ）、２は固定子鉄心、３はステータコイル、４は回転子（ロータ）、５はハウジング、６は回転軸である。
【００２７】
固定子１は、ハウジング５の周壁内周面に固定され、ロータ４が嵌着される回転軸６は一対の軸受けによりハウジング５の両端壁に回転自在に支承されて、図示しないエンジンに図示しないベルトによりプーリー結合されている。
【００２８】
ロータ４の外周面近傍には、図示しない永久磁石が周方向所定ピッチで極性交互に埋設されており、全体として永久磁石型三相ブラシレスＤＣモータ（同期モータ）を構成している。なお、ロータ構造には、ランデルポールコア構造他、種々の形式が可能であるが、このような種々の形式の同期機自体は周知であるので説明を省略する。
【００２９】
固定子１は、周知のスロットＳおよび歯部Ｔを有する固定子鉄心２と、スロットＳ内に配置された複数の電気導体（セグメント）により構成される固定子巻線（三相星形接続されたステータコイル）３と、固定子鉄心２と電気導体との間を電気絶縁するインシュレータ７とにより構成されている。
【００３０】
図２は固定子１の径方向部分断面図である。固定子鉄心２の内周面には、１８の倍数のスロットＳが周方向等間隔に配置されている。
【００３１】
ステータコイル３は、Ｕ字状の導体片（セグメントという）３０を各スロットＳへ図１において軸方向右側から左側へ挿通し、各セグメントの先端部を一対づつ溶接して形成された３個の相コイル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）を接続した三相星形巻線からなる。
【００３２】
セグメント３０は、図９に示すように、Ｕ字状の頭部３１と、頭部３１の両端からそれぞれ延在する一対の脚部３２とからなる。脚部は、スロットＳ内に収容されているスロット導体部３３と、固定子鉄心２の前端部から突出した後、略周方向へ屈曲し、径方向に隣接する他の飛び出し端部３４と溶接されて端部側コイルエンド８を構成する飛び出し端部３４とからなる。セグメント３０の頭部３１も固定子鉄心２の後端部から突出して頭部側コイルエンド９を構成している。
【００３３】
一つのスロットＳには、図２に示すように、６本のスロット導体部３３が径方向へ一列に配置されている。スロット導体部３３の各スロット導体部挿入位置は径方向内周面外側側から順番に、１層、２層、３層、４層、５層、６層と呼ばれるものとする。すなわち、スロット導体部３３１は１層に、スロット導体部３３２は２層に、スロット導体部３３３は３層に、スロット導体部３３４は４層に、スロット導体部３３５は５層に、スロット導体部３３６は６層に収容されている。同一セグメント３０の一対のスロット導体部３３、３３は、互いに１磁極ピッチ（電気角π）離れた一対のスロットＳに挿通され、同一のセグメント３０の一対のスロット導体部３３、３３は、径方向において異なる位置に収容されている。
【００３４】
以下、図３〜図８を参照して、この実施例の特徴をなすステータコイル３の構造、配置を説明する。ただし、三相星形巻線を構成する３つの相コイルの構造、配置は周方向へずれているだけで本質的に同じであるので、以下においてはＵ相コイルだけを説明する。図１０、図１１は、このＵ相コイルの巻線展開図である。
【００３５】
この実施例では、周方向に隣接する３つのスロットＳに同一相のスロット導体部３３が収容されている。スロット番号４〜６、１３〜１５、２２〜２４、３１〜３３、４０〜４２、４９〜５１は、Ｕ相コイルを構成するスロット導体部３３を収容するのでＵ相スロットと呼称される。スロット番号７〜９、１６〜１８、２５〜２７、３４〜３６、４３〜４５は、Ｖ相コイルを構成するスロット導体部３３を収容するのでＶ相スロットと呼称される。スロット番号１〜３、１０〜１２、１９〜２１、２８〜３０、３７〜３９、４６〜４８は、Ｗ相コイルを構成するスロット導体部３３を収容するのでＷ相スロットと呼称される。ただし、図３〜図８では、一部のスロット番号だけが図示されている。また、この明細書では、理解を簡素化するためにスロット番号と他の構成要素とは同一符号を有しているが、これらは別の構成要素であることは明らかである。
【００３６】
図３、図５、図７は、頭部側コイルエンド９を軸方向にみた部分模式側面図であり、Ｕ相コイルの頭部側コイルエンド９を構成するセグメント３０の頭部３１とスロット導体部３３との配置状態を示す。
【００３７】
図４、図６、図８は、端部側コイルエンド８を軸方向にみた部分模式側面図であり、Ｕ相コイルの端部側コイルエンド８を構成するセグメント３０の飛び出し端部３４とスロット導体部３３との配置状態を示す。
【００３８】
スロット番号２２〜２４、４０〜４２は、このＵ相電流が軸方向一側（たとえば奥側）に流れる往き導体を収容する往き導体収容スロットを構成し、スロット番号３１〜３３、４９〜５１は、このＵ相電流が軸方向他側（たとえば手前側）に流れる還り導体を収容する還り導体収容スロットを構成している。したがって、同一セグメントの一対のスロット導体部の一方は上記往き導体を、他方は還り導体を構成している。
【００３９】
Ｕ１は、それぞれ往き導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち一番左の往き導体スロット（最もスロット番号が小さいスロット）である。Ｕ２は、それぞれ往き導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち中央の往き導体収容スロットである。Ｕ３は、それぞれ往き導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち一番右の往き導体スロット（最もスロット番号が大きいスロット）である。Ｕ１’は、それぞれ還り導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち一番左の還り導体スロット（最もスロット番号が小さいスロット）である。Ｕ２’は、それぞれ還り導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち中央の還り導体収容スロットである。Ｕ３’は、それぞれ還り導体収容スロットを構成する同相隣接３スロットのうち一番右の還り導体スロット（最もスロット番号が大きいスロット）である。Ｕ相コイルは、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ１’、Ｕ２’、Ｕ３’スロットに収容されるＵ相セグメントを直列に接続して構成される。
【００４０】
ただし、この実施例では、往き導体がスロット番号４０〜４２の各スロットに収容されるか又はスロット番号３１の一層に収容されるＵ相セグメントの一部（特別Ｕ相セグメントと呼ぶ）は、通常Ｕ相セグメントと呼ばれる他のＵ相セグメントと形状および配置が異なっている。これは、これら特別Ｕ相セグメントにより、直列接続されてＵ相コイルを構成する複数の部分コイル間の接続を行うとともに、Ｕ相引き出し端子、中性点引き出し端子を構成するためである。特別Ｕ相セグメントについては後述するものとする。
【００４１】
（通常Ｕ相セグメントの説明）
通常Ｕ相セグメントは、往き導体が往き導体収容スロットＵ１に、還り導体が還り導体収容スロットＵ１’に収容されるＵ１セグメントと、往き導体が往き導体収容スロットＵ２に、還り導体が還り導体収容スロットＵ２’に収容されるＵ２セグメントと、往き導体が往き導体収容スロットＵ３に、還り導体が還り導体収容スロットＵ３’に収容されるＵ３セグメントとからなる。
【００４２】
各Ｕ１セグメントは直列接続されてＵ１コイルを構成し、各Ｕ２セグメントは互いに直列接続されてＵ２コイルを構成し、各Ｕ３セグメントは互いに直列接続されてＵ３コイルを構成する。これらＵ１コイル、Ｕ２コイル、Ｕ３コイルは互いに直列接続されてＵ相コイルを構成する。
【００４３】
Ｕ１セグメントの配置を図３、図４に示す。
【００４４】
図３において、Ｕ１セグメントは、それぞれ周方向９スロットピッチのスロット導体部ピッチを有する６種類のセグメント１０１〜１０６からなる。
【００４５】
セグメント１０１の往き導体は往き導体収容スロットＵ１（たとえば２２）の１層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１’（たとえば３１）の４層位置に収容される。セグメント１０２の往き導体は往き導体収容スロットＵ１（たとえば２２）の２層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１’（たとえば３１）の３層位置に収容される。セグメント１０３の往き導体は往き導体収容スロットＵ１（たとえば２２）の５層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１’（たとえば３１）の６層位置に収容される。
【００４６】
同様に、セグメント１０４の往き導体は往き導体収容スロットＵ１’（たとえば４９）の１層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１（たとえば５８）の４層位置に収容される。セグメント１０５の往き導体は往き導体収容スロットＵ１’（たとえば４９）の２層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１（たとえば５８）の３層位置に収容される。セグメント１０６の往き導体は往き導体収容スロットＵ１’（たとえば４９）の５層位置に、その還り導体は還り導体収容スロットＵ１（たとえば５８）の６層位置に収容される。
【００４７】
セグメント１０１と１０４、セグメント１０２と１０５、セグメント１０３とセグメント１０６は同一形状となる。
【００４８】
各セグメント１０１〜１０６の１層、２層、５層の各位置の往き導体は、この往き導体が収容される往き導体スロットよりもスロット番号が大きい側の還り導体収容スロットの３層、４層、６層の各位置の還り導体と同一セグメントを構成する。各セグメント１０１〜１０６の１層、２層、５層の各位置の還り導体は、この還り導体が収容される還り導体スロットよりもスロット番号が大きい側の往き導体収容スロットの３層、４層、６層の各位置の往き導体と同一セグメントを構成する。
【００４９】
これらＵ１セグメントを構成する６種類のセグメント１０１〜１０６の飛び出し端部３４により構成される端部側コイルエンド８を図４に示す。
【００５０】
図４において、ある往き導体収容スロットＵ１の１層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が小さい還り導体収容スロットＵ１’の２層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５１】
ある往き導体収容スロットＵ１の２層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が大きい還り導体収容スロットＵ１’の１層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５２】
ある往き導体収容スロットＵ１の３層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が小さい還り導体収容スロットＵ１’の４層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５３】
ある往き導体収容スロットＵ１の４層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が大きい還り導体収容スロットＵ１’の３層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５４】
ある往き導体収容スロットＵ１の５層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が小さい還り導体収容スロットＵ１’の６層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５５】
ある往き導体収容スロットＵ１の６層位置から出た往き導体に連なる飛び出し端部３４は、この往き導体収容スロットＵ１よりもスロット番号が大きい還り導体収容スロットＵ１’の５層位置から出た還り導体Ｕ１に連なる飛び出し端部３４に溶接される。
【００５６】
通常Ｕ相セグメントであるセグメント１０１〜１０６を上述したように順次接続することにより、Ｕ相部分コイルの一つを構成するＵ１コイルの通常Ｕ相セグメント部分が構成される。
【００５７】
このＵ１コイルの通常Ｕ相セグメント部分は、セグメント１０１、１０２、１０４、１０５を順次直列接続してなる通常Ｕ相セグメント部分と、セグメント１０３、１０６を順次直列接続してなる通常Ｕ相セグメント部分とからなる。
【００５８】
セグメント１０１〜１０２、１０４〜１０５の通常Ｕ相セグメント部分は、セグメント１０１の還り導体（４層）、セグメント１０１の往き導体（１層）、セグメント１０５の還り導体（２層）、セグメント１０５の往き導体（３層）、セグメント１０１の還り導体（４層）の繰り返しからなる第１コイルの通常Ｕ相セグメント部分と、セグメント１０４の往き導体（４層）、セグメント１０４の還り導体（１層）、セグメント１０２の往き導体（２層）、セグメント１０２の還り導体（３層）、セグメント１０４の往き導体（４層）の繰り返しからなる第２コイルの通常Ｕ相セグメント部分とからなる。
【００５９】
セグメント１０３、１０６の通常Ｕ相セグメント部分は、セグメント１０３の還り導体（６層）、セグメント１０３の往き導体（５層）、セグメント１０３の還り導体（６層）の繰り返しからなる第３コイルの通常Ｕ相セグメント部分と、セグメント１０６の往き導体（６層）、セグメント１０６の還り導体（５層）、セグメント１０６の往き導体（６層）の繰り返しからなる第４コイルの通常Ｕ相セグメント部分とからなる。
【００６０】
Ｕ２セグメントの配置を図５、図６に示す。
【００６１】
Ｕ２スロット（Ｕ２コイルの往き導体が収容されるスロット）とＵ２’スロット（Ｕ２コイルの還り導体が収容されるスロット）と往き導体と還り導体とが収容される通常Ｕ相セグメントは、通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６により構成される。すなわち、Ｕ２セグメントの通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６の往き導体と還り導体とは、上述したＵ１セグメントの通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６の往き導体と還り導体のそれと全く同じである。
【００６２】
Ｕ３セグメントの配置を図７、図８に示す。
【００６３】
Ｕ３スロット（Ｕ３コイルの往き導体が収容されるスロット）とＵ３’スロット（Ｕ２コイルの還り導体が収容されるスロット）と往き導体と還り導体とが収容される通常Ｕ相セグメントは、通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６により構成される。Ｕ３セグメントの通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６の往き導体と還り導体とは、上述したＵ１セグメントの通常Ｕ相セグメント１０１〜１０６の往き導体と還り導体のそれと全く同じである。
【００６４】
（スロット番号３１の一層に収容される特別Ｕ相セグメントの説明）
図３に示すように、略Ｌ字状の特別Ｕ相セグメント２００は、スロット番号３１のスロットの１層に収容される還り導体を構成し、特別Ｕ相セグメント２００の先端はＵ相コイルの一端を構成している。
【００６５】
（スロット番号４０に往き導体が収容される特別Ｕ相セグメントの説明）
往き導体がスロット番号４０に収容される特別Ｕ相セグメントの配置について、図３を参照して以下に説明する。
【００６６】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０１は、スロット番号４０のスロットの３層に収容される往き導体と、スロット番号３２のスロットの２層位置に収容される還り導体とを有する。
【００６７】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０２は、スロット番号４０のスロットの４層位置に収容される往き導体と、スロット番号３２のスロットの１層位置に収容される還り導体とを有する。
【００６８】
略Ｌ字状の特別Ｕ相セグメント２０３は、スロット番号４０のスロットの５層位置に収容される往き導体を構成し、特別Ｕ相セグメント２０３の先端はＵ相コイルの他端を構成している。
【００６９】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０４は、スロット番号４０のスロットの６層位置に収容される往き導体と、スロット番号３２のスロットの５層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７０】
すなわち、スロット番号４０とスロット番号３２とを接続する特別Ｕ相セグメント２０１、２０２、２０４は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントよりも１スロットピッチ少ない８スロットピッチを有している。
【００７１】
（スロット番号４１に往き導体が収容される特別Ｕ相セグメントの説明）
往き導体がスロット番号４１に収容される特別Ｕ相セグメントの配置について、図５を参照して以下に説明する。
【００７２】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０１は、スロット番号４１のスロットの３層位置に収容される往き導体と、スロット番号３３のスロットの２層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７３】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０２は、スロット番号４１のスロットの４層位置に収容される往き導体と、スロット番号３３のスロットの１層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７４】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０４は、スロット番号４１のスロットの６層位置に収容される往き導体と、スロット番号３３のスロットの５層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７５】
略Ｌ字状の特別Ｕ相セグメント２０５は、特別Ｕ相セグメント２０４と同一形状を有しており、スロット番号４１のスロットの５層位置に収容される往き導体と、スロット番号４９のスロットの６層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７６】
すなわち、スロット番号４１とスロット番号３３とを接続する特別Ｕ相セグメント２０１、２０２、２０４は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントよりも１スロットピッチ少ない８スロットピッチを有している。また、スロット番号４１とスロット番号４９とを接続する特別Ｕ相セグメント２０５は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントよりも１スロットピッチ少ない８スロットピッチを有している。
【００７７】
（スロット番号４２に往き導体が収容される特別Ｕ相セグメントの説明）
往き導体がスロット番号４２に収容される特別Ｕ相セグメントの配置について、図７を参照して以下に説明する。
【００７８】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０６は、スロット番号４２のスロットの３層位置に収容される往き導体と、スロット番号３１のスロットの５層位置に収容される還り導体とを有する。
【００７９】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０７は、スロット番号４２のスロットの４層位置に収容される往き導体と、スロット番号３１のスロットの２層位置に収容される還り導体とを有する。
【００８０】
略Ｌ字状の特別Ｕ相セグメント２０４は、スロット番号４２のスロットの５層位置に収容される往き導体と、スロット番号５０のスロットの６層位置に収容される還り導体とを有する。
【００８１】
略Ｕ字状の特別Ｕ相セグメント２０８は、スロット番号４２のスロットの６層位置に収容される往き導体と、スロット番号５１のスロットの６層位置に収容される還り導体とを有する。
【００８２】
すなわち、スロット番号４２とスロット番号３１とを接続する特別Ｕ相セグメント２０６、２０７は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントよりも２スロットピッチ多い１１スロットピッチを有している。また、スロット番号４２とスロット番号５１とを接続する特別Ｕ相セグメント２０８は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントと同じスロットピッチを有するが、往き導体と還り導体とが収容される層が同じであるため、径方向の捻りがない。更に、スロット番号４２とスロット番号５０とを接続する特別Ｕ相セグメント２０４は、９スロットピッチを有する通常Ｕ相セグメントよりも１スロットピッチ少ない８スロットピッチを有している。
【００８３】
結局、通常Ｕ相セグメントであるＵ１セグメントにより構成されてＵ１コイルを構成する第１〜第４コイル、通常Ｕ相セグメントであるＵ２セグメントにより構成されてＵ２コイルを構成する第１〜第４コイル、通常Ｕ相セグメントであるＵ３セグメントにより構成されてＵ３コイルを構成する第１〜第４コイルは、上記した各特別セグメント２００〜２０８により直列接続されてＵ相コイルが完成される。Ｖ相コイル、Ｗ相コイルもＵ相コイルと同じ方法により構成される。
【００８４】
（実施例の特徴および作用効果１）
図３〜図８に示す各スロットの１〜４層位置に収容される通常Ｕ相セグメント１０１、１０２、１０４、１０５において、通常Ｕ相セグメント１０１と１０４とは同一形状を有し、通常Ｕ相セグメント１０２と通常Ｕ相セグメント１０５とは同一形状を有している。通常Ｕ相セグメント１０１は、通常Ｕ相セグメント１０２の軸方向外側を回り込んで配置され、通常Ｕ相セグメント１０４は、通常Ｕ相セグメント１０５の軸方向外側を回り込んで配置される。すなわち、通常Ｕ相セグメント１０１と１０４は大回りセグメント３００（図１参照）を構成し、通常Ｕ相セグメント１０２と１０５とは小回りセグメント３０１（図１参照）を構成している。
【００８５】
図３〜図８に示す各スロットの５〜６層位置に収容される通常Ｕ相セグメント１０３、１０６において、通常Ｕ相セグメント１０３と１０６とは同一形状を有し両者は交差しないので、通常Ｕ相セグメント１０２と１０３と同様の小回りセグメント３０２（図１参照）により構成することができる。
【００８６】
すなわち、この実施例によれば、セグメントのほとんどを占める通常Ｕ相セグメントの部分において、頭部側コイルエンド９を構成するセグメントの頭部を軸方向において二重に形成することができるので、頭部側コイルエンド９の軸方向長さを短縮することができ、頭部三重構造の頭部側コイルエンドをもつ従来技術に比較して回転電機の軸方向長さを短縮することができる。又は、頭部側コイルエンド９とハウジングの後端壁との間の軸方向隙間を大きくすることができるので、冷却風の流れを向上することができる。更に、上記頭部三重構造の頭部側コイルエンドに比較して、セグメントの頭部の配線長さを短縮することができ、この部分の電気抵抗の低減による損失、発熱の低減を実現することができる。
【００８７】
（実施例の特徴および作用効果２）
この実施例では、通常Ｕ相セグメントの他にこの通常Ｕ相セグメントとスロットピッチが異なる特別Ｕ相セグメントを採用することにより、セグメント順次接合型ステータコイルにおいて隣接複数スロットに同一相のセグメントを配置できることを見いだしたものであり、セグメント順次接合型ステータコイルが奏するスロット占積率向上などの効果を奏すると同時に、隣接複数スロットを同一相とすることによる以下の効果を実現することが可能となる。
【００８８】
すなわち、隣接３スロットに同一相同一電流方向のスロット導体部３３を収容する構成を採用しているので、ステータの極数を増大することなくステータコイルのターン数を増加することができ、その結果として、回転電機を高電圧系で駆動することができ、インバータおよび配線のローコスト化および損失、発熱の低減を実現することができる。また、ステータの極数を増大しなくてもよいため、同一回転数においてステータコイル電圧の周波数を低減することができ、配線インダクタンスロスの低減、インバータのスイッチングロス（スイッチング過渡損失）の低減により、効率向上を実現することができる。
【００８９】
なお、本発明の隣接複数スロットを同相化する構成と類似する構成として、一つのスロットの周方向幅を増大し、その中に周方向に隣接して複数のスロット導体部３３を配置するセグメント配置方式が考えられる。しかし、この方式は、周方向に隣接するスロット導体部３３同士がスロット導体部３３をスロットに挿入する際にこすれあって被覆樹脂膜がはがれるのを防止するために、スロットの周方向幅に十分なマージンを必要とするため、スロット占積率が低下すること、スロット数が低下するため、騒音振動が増加すること、同一スロット内にて周方向に隣接する二つのスロット導体部３３、３３が周方向に極めて接近しているために、両者がコイルエンド部において空間的に干渉するのを回避することが容易でないことなどの欠点があった。
【００９０】
この実施例によれば、各セグメントのスロット導体部３３は必ずステータコアの歯部を介して他のセグメントのスロット導体部３３に近接するので、両者間の空間的干渉を良好に回避して、セグメント順次接合型ステータコイルの多ターン化を実現することが可能となる。
【００９１】
（実施例の特徴および作用効果３）
また、この実施例では、大回り形状の頭部３００により囲まれない小回り形状の頭部３０２は、大回り形状の頭部３００よりも小さい軸方向突出長、すなわちステータコア端面からの突出長を有しているので、大回り形状の頭部３００により囲まれない小回り形状の頭部３０２の導体延長距離を短縮することができる。
【００９２】
（変形態様）
上記実施例の特別Ｕ相セグメントの形状および配置は、一例を示すものであり、隣接複数スロットに同一相の通常Ｕ相セグメントが挿入できるものであれば、各通常Ｕ相セグメントからなる部分コイルを順次直列接続する特別Ｕ相セグメントとして、他の形状および配置を採用することができることは当然である。また、上記実施例では、同一相の隣接スロットの数を３としたが、２又は４以上としてもよいことは当然である。更に、上記実施例では、１スロットに径方向へ６本のスロット導体部（すなわち往き導体又は還り導体）を収容したが、それ以上の本数のスロット導体部を収容してもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の高電圧車両用回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１の回転電機の径方向部分断面図である。
【図３】Ｕ１セグメントの頭部配置を示す配線図である。
【図４】Ｕ１セグメントの飛び出し端部配置を示す配線図である。
【図５】Ｕ２セグメントの頭部配置を示す配線図である。
【図６】Ｕ２セグメントの飛び出し端部配置を示す配線図である。
【図７】Ｕ３セグメントの頭部配置を示す配線図である。
【図８】Ｕ３セグメントの飛び出し端部配置を示す配線図である。
【図９】図１の回転電機のセグメントを示す平面図である。
【図１０】Ｕ相コイルの一部を示す巻線展開図である。
【図１１】Ｕ相コイルの残部を示す巻線展開図である。
【符号の説明】
２ステータコア
３ステータコイル
８端部側コイルエンド
９頭部側コイルエンド
３０セグメント
３１セグメントの頭部
３２セグメントの脚部
３３セグメントのスロット導体部
３４セグメントの飛び出し端部
Ｓスロット
３００大回り形状のセグメント
３０１小回り形状のセグメント
３０２小回り形状のセグメント[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment sequential joining type stator coil of a rotating electrical machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a segment sequential joining type stator coil formed by sequentially joining a number of segment conductors inserted through slots of a stator core has been proposed. For example, Japanese Patent No. 3118837 and Japanese Patent No. 319638 owned by the present applicant disclose manufacture of a segment sequential junction type coil formed by sequentially joining segments, which are conductor pieces having a substantially U shape. .
[0003]
More specifically, the segment sequential joining type stator coil is formed by bending the pair of leg portions of the segment individually into a pair of slots separated from each other by a substantially magnetic pole pitch of the rotor and projecting both ends in the circumferential direction. It is formed by sequentially joining the tips of both leg portions of the segment.
[0004]
In other words, this segment has a substantially U-shaped (more precisely, substantially V-shaped) head (also called a bent portion or a turn portion) and two different slots in the core from both ends of the head. A pair of slot conductors individually inserted from one side in the axial direction, and a pair of projecting ends extending in the circumferential direction by projecting from the tip end of both slot conductors to the other side of the core, The tip ends of the protruding end portions are joined one by one. Note that the slot conductor portion and the protruding end portion may be collectively referred to as a segment leg portion. Therefore, the head of each segment constitutes the head-side coil end of the stator coil, and the protruding end of each segment constitutes the end-side coil end of the stator coil.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-92766 discloses a configuration in which six slot conductor portions are accommodated in each slot in a row in the radial direction in this segment sequential joining type stator coil. In this publication, the head-side coil end is connected to the largest outer head connected to the first and sixth slot conductors counted from the radially inner side of the slot, and to the second and fifth slot conductors. A central head disposed closer to the axial stator core than the outer head; an inner head connected to the third and fourth slot conductors and disposed closer to the axial stator core than the central head; (See FIG. 1).
[0006]
An example of a method of manufacturing the segment sequential joining type stator coil disclosed in the above publication will be described below.
[0007]
First, the necessary number of pine needle segments are prepared. Next, the pine needle segment is processed into a U-shaped segment so that the pair of slot conductor portions of the segment are separated from each other by a substantially magnetic pole pitch in the circumferential direction, and the necessary number of segments are simultaneously inserted into each slot of the core. A step of spatial arrangement (alignment in the circumferential direction) is performed. In this step, for example, a pair of coaxial rings with holes shown in FIG. 3 of the above-mentioned Japanese Patent No. 3118837 is used, and both legs of the pine needle segments are individually attached to a pair of holes in the same circumferential direction of the rings with both holes. This is done by inserting and rotating both rings at a substantially magnetic pole pitch, and processing this pine needle segment into a U-shaped segment whose head is opened in a U-shape in the circumferential direction.
[0008]
Next, a step of inserting each segment formed in a U shape and aligned in the circumferential direction into each slot of the core is performed. This step is performed by extracting the legs from the pair of holed rings while holding the heads of the respective segments deformed into a U shape and aligned in the circumferential direction, and inserting them into the slots of the core.
[0009]
Next, a step of bending each protruding end protruding from the slot in the circumferential direction is performed. Preferably, each protruding end is bent in the circumferential direction by a 1/2 magnetic pole pitch. Such circumferential bending is achieved by using, for example, a plurality of coaxial rings with holes shown in FIGS. 4 and 5 of the above-mentioned Japanese Patent No. 319638, and inserting the tip of each protruding end into each hole of each ring with holes. Then, each ring with holes may be rotated by a semi-magnetic pole pitch (electrical angle π / 2) in the circumferential direction, and each protruding end may be bent by the semi-magnetic pole pitch in the circumferential direction. In addition, when rotating each ring with a hole, it is preferable to carry out each ring with a hole while urging it in an axial direction toward the protruding end portion, because the radius of curvature of the bending point can be increased. Next, the process of welding the front-end | tip part of each protrusion edge part in a predetermined order is performed.
[0010]
As a result, phase coils, meaning the coils of each phase, are formed endlessly, so that each phase coil is pulled out on the head side by cutting the U-shaped head of the U-shaped segment at an appropriate location. Terminals can be formed. If these lead terminals are formed long in advance, they can be used as crossovers for neutral points by bending the long portions in the circumferential direction. The reason why these lead terminals are provided on the head side coil end is that the end lead side coil end has a welding process, so that a long lead terminal becomes an obstacle.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the segment sequential joining type stator coil adopting the 1-slot 6-conductor method proposed in the above publication, since the three heads of the head side coil end are overlapped in the axial direction, the coil end protrudes in the axial direction. There is a problem that the length increases and the axial length of the rotating electrical machine increases accordingly.
[0012]
Also, the large-turn head-side coil end needs to connect the radially innermost slot conductor portion accommodation position and the radially outermost slot conductor portion accommodation position in the slot. The conductor length of the side coil end increases, and as a result, there is a problem that coil loss increases due to an increase in coil resistance and cooling performance deteriorates due to an increase in ventilation resistance at the coil end portion.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a segment sequential joining type stator coil of a rotating electrical machine that can shorten the axial length of the rotating electrical machine, reduce loss, and improve cooling performance. Yes.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 is a substantially U-shaped or substantially V-shaped head that extends in a substantially circumferential direction on one axial side of the stator core, and extends from both ends of the head. A pair of slot conductor portions housed in two different slots of the stator core, and a pair of projecting end portions that project from the tips of the slot conductor portions to the other axial side of the stator core and extend in a substantially circumferential direction. The slots each include six slot conductor portions in a row in the radial direction, and the segments are sequentially connected by joining at least one pair of protruding end portions one by one. The head of each segment constitutes a head end side coil end of the coil, and the protruding end portion of each segment constitutes an end side coil end of the coil. A segment sequential joining type stator coil of the rotating electrical machine, wherein the head side coil end has a large-diameter head connected to the first and fourth slot conductors counted from the radially inner side of the slot; The small-turn head that is connected to the second and third slot conductors counted from the inside in the radial direction of the slot and is arranged closer to the axial stator core than the large-turn head, and the diameter of the slot The head portion is characterized in that it has the small-turn head connected to the fifth and sixth slot conductors counted from the inside in the direction.
[0015]
The present invention according to claim 2 is formed in a substantially U shape or a substantially V shape and extends in a substantially circumferential direction on one axial side of the stator core, and extends from both ends of the head. A pair of slot conductor portions housed in two different slots of the stator core, and a pair of projecting end portions that project from the tips of the slot conductor portions to the other axial side of the stator core and extend in a substantially circumferential direction. The slots each include six slot conductor portions in a row in the radial direction, and the segments are sequentially connected by joining at least one pair of protruding end portions one by one. The head of each segment constitutes a head end side coil end of the coil, and the protruding end portion of each segment constitutes an end side coil end of the coil. A segment sequential joining type stator coil of the rotating electrical machine, wherein the head side coil end has a large head shape connected to the sixth and third slot conductors counted from the radially inner side of the slot; The small-turn head connected to the fifth and fourth slot conductors counted from the radially inner side of the slot and disposed closer to the axial stator core side than the large-turn head, and the diameter of the slot The head portion is characterized in that it has a small-turned head portion connected to the second and first slot conductor portions counted from the inside in the direction.
[0016]
In these inventions, in the segment sequential joining type stator coil of the six conductor radial direction one-row arrangement method, the axial direction of the coil end is compared with the three-layer head side coil end of the above-mentioned publication (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-92766). The projecting length can be shortened, and the extension distance of the large-turn head-side coil end can be shortened, so that wiring loss reduction and ventilation loss reduction can be realized.
[0017]
In a preferred aspect, the end-side coil end is connected to a pair of protruding end portions connected to the first and second slot conductors as counted from the radially inner side of the slot, and counted from the radially inner side of the slot. A pair of protruding end portions connected to the third and fourth slot conductor portions, and a pair of protruding end portions connected to the fifth and sixth slot conductor portions counted from the radially inner side of the slot. Become.
[0018]
Thereby, a three-phase star winding can be formed satisfactorily. That is, in the configuration according to claim 1, the turn formed by the first to fourth slot conductor portions will be described, and the fourth slot conductor portion is connected to the fourth slot conductor portion through the head portion connected to the first slot conductor portion. The third projecting end joined to the fourth projecting end connected to the slot conductor is connected to the third slot conductor, and then connected to the second slot conductor through the head, and then the second slot. The first projecting end joined to the second projecting end connected to the conductor returns from the first projecting end to the first slot conductor.
[0019]
By repeating this cycle a predetermined number of times, a predetermined turn of each phase coil of the three-phase star winding is formed.
[0020]
Next, the turn formed by the fifth to sixth slot conductors will be described. The sixth slot conductor is connected to the sixth slot conductor through the head connected to the fifth slot conductor, and the sixth slot conductor is connected to the sixth slot conductor. Return to the fifth slot conductor from the fifth protruding end joined to the protruding end.
[0021]
By repeating this cycle a predetermined number of times, a predetermined turn of each phase coil of the three-phase star winding is formed.
[0022]
A turn of a phase consisting of the first to fourth slot conductors and a turn of the same phase consisting of the fifth to sixth slot conductors are connected in series to constitute a coil of this phase. Also in the structure of Claim 2, the same turn structure is comprised.
[0023]
In a preferred aspect, the end-side coil end is connected to a pair of protruding end portions connected to the first and second slot conductors as counted from the radially inner side of the slot, and counted from the radially inner side of the slot. A pair of protruding end portions connected to the third and fourth slot conductor portions, and a pair of protruding end portions connected to the fifth and sixth slot conductor portions counted from the radially inner side of the slot. Become.
[0024]
In a preferred aspect, the small-turn head that is not surrounded by the large-turn head has a smaller axial protruding length than the large-turn head. It is possible to reduce the conductor extension distance in the small-turn head that is not surrounded by the head.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of a rotating electrical machine for a high voltage vehicle having a segment sequential joining type stator coil of the present invention will be described based on each embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is an axial sectional view of the rotating electrical machine for a high voltage vehicle.
[0026]
In FIG. 1, 1 is a stator (stator), 2 is a stator core, 3 is a stator coil, 4 is a rotor (rotor), 5 is a housing, and 6 is a rotating shaft.
[0027]
The stator 1 is fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall of the housing 5, and the rotary shaft 6 on which the rotor 4 is fitted is rotatably supported on both end walls of the housing 5 by a pair of bearings. Pulley connected by belt.
[0028]
In the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor 4, permanent magnets (not shown) are alternately buried in polarity at a predetermined pitch in the circumferential direction to constitute a permanent magnet type three-phase brushless DC motor (synchronous motor) as a whole. The rotor structure may have various types other than the Landel pole core structure. However, since the various types of synchronous machines themselves are well known, description thereof will be omitted.
[0029]
The stator 1 includes a stator winding 2 (three-phase star connection) that includes a stator core 2 having a well-known slot S and teeth T, and a plurality of electrical conductors (segments) disposed in the slot S. Stator coil) 3 and an insulator 7 that electrically insulates between the stator core 2 and the electric conductor.
[0030]
FIG. 2 is a partial radial sectional view of the stator 1. On the inner peripheral surface of the stator core 2, multiples of slots S are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
[0031]
The stator coil 3 is formed by inserting a U-shaped conductor piece (referred to as a segment) 30 into each slot S from the right side to the left side in the axial direction in FIG. 1 and welding the tip of each segment in pairs. It consists of a three-phase star winding to which phase coils (U-phase coil, V-phase coil, W-phase coil) are connected.
[0032]
As shown in FIG. 9, the segment 30 includes a U-shaped head portion 31 and a pair of leg portions 32 respectively extending from both ends of the head portion 31. The leg portion protrudes from the front end portion of the stator core 2 and the slot conductor portion 33 accommodated in the slot S, and then bends substantially in the circumferential direction and welds to another protruding end portion 34 adjacent in the radial direction. And a protruding end 34 constituting the end side coil end 8. The head portion 31 of the segment 30 also protrudes from the rear end portion of the stator core 2 and constitutes the head-side coil end 9.
[0033]
In one slot S, as shown in FIG. 2, six slot conductor portions 33 are arranged in a row in the radial direction. The slot conductor portion insertion position of the slot conductor portion 33 is referred to as a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, a fifth layer, and a sixth layer in order from the outer side in the radial direction. That is, the slot conductor portion 331 has one layer, the slot conductor portion 332 has two layers, the slot conductor portion 333 has three layers, the slot conductor portion 334 has four layers, the slot conductor portion 335 has five layers, and the slot conductor portion has three layers. 336 is accommodated in six layers. The pair of slot conductor portions 33, 33 of the same segment 30 are inserted into a pair of slots S separated by one magnetic pole pitch (electrical angle π) from each other, and the pair of slot conductor portions 33, 33 of the same segment 30 are arranged in the radial direction. In different locations.
[0034]
Hereinafter, the structure and arrangement of the stator coil 3 that characterize this embodiment will be described with reference to FIGS. However, since the structure and arrangement of the three phase coils constituting the three-phase star winding are essentially the same only by being shifted in the circumferential direction, only the U-phase coil will be described below. 10 and 11 are development views of the winding of the U-phase coil.
[0035]
In this embodiment, slot conductor portions 33 of the same phase are accommodated in three slots S adjacent in the circumferential direction. Slot numbers 4 to 6, 13 to 15, 22 to 24, 31 to 33, 40 to 42, and 49 to 51 are referred to as U-phase slots because they accommodate the slot conductor portions 33 constituting the U-phase coil. Slot numbers 7 to 9, 16 to 18, 25 to 27, 34 to 36, and 43 to 45 are referred to as V-phase slots because they accommodate the slot conductor portions 33 constituting the V-phase coil. Slot numbers 1 to 3, 10 to 12, 19 to 21, 28 to 30, 37 to 39, and 46 to 48 are referred to as W-phase slots because they accommodate the slot conductor portions 33 constituting the W-phase coil. However, only some slot numbers are shown in FIGS. Further, in this specification, the slot numbers and the other components have the same reference numbers for the sake of simplicity of understanding, but it is clear that these are different components.
[0036]
3, 5, and 7 are partial schematic side views of the head-side coil end 9 as viewed in the axial direction. The head 31 and the slot conductor of the segment 30 constituting the head-side coil end 9 of the U-phase coil. The arrangement | positioning state with the part 33 is shown.
[0037]
4, 6, and 8 are partial schematic side views of the end-side coil end 8 viewed in the axial direction, and the protruding end 34 and the slot of the segment 30 that constitutes the end-side coil end 8 of the U-phase coil. The arrangement state with the conductor part 33 is shown.
[0038]
Slot numbers 22 to 24 and 40 to 42 constitute forward conductor accommodation slots for accommodating forward conductors in which this U-phase current flows in one axial direction (for example, the back side). Slot numbers 31 to 33 and 49 to 51 are A return conductor accommodating slot for accommodating a return conductor through which this U-phase current flows on the other side in the axial direction (for example, the near side) is formed. Accordingly, one of the pair of slot conductor portions of the same segment constitutes the forward conductor and the other constitutes the return conductor.
[0039]
U1 is the leftmost forward conductor slot (slot with the smallest slot number) among the three in-phase adjacent slots constituting the forward conductor accommodating slot. U2 is a central forward conductor accommodating slot among the three in-phase adjacent slots constituting the forward conductor accommodating slot. U3 is the rightmost forward conductor slot (slot with the largest slot number) among the three in-phase adjacent slots constituting the forward conductor accommodating slot. U1 ′ is the leftmost return conductor slot (slot with the smallest slot number) among the three in-phase adjacent slots constituting the return conductor accommodation slot. U2 ′ is a return conductor receiving slot at the center among the three in-phase adjacent slots constituting the return conductor receiving slots. U3 ′ is the rightmost return conductor slot (slot with the largest slot number) among the three in-phase adjacent slots constituting the return conductor accommodation slot. The U-phase coil is configured by connecting U-phase segments accommodated in U1, U2, U3, U1 ′, U2 ′, and U3 ′ slots in series.
[0040]
However, in this embodiment, a part of the U-phase segment (referred to as a special U-phase segment) in which the forward conductor is accommodated in each slot of slot numbers 40 to 42 or in one layer of slot number 31 is normally The shape and arrangement are different from other U-phase segments called U-phase segments. This is because these special U-phase segments connect a plurality of partial coils that are connected in series to form a U-phase coil, and constitute a U-phase lead terminal and a neutral point lead terminal. The special U-phase segment will be described later.
[0041]
(Description of normal U-phase segment)
Usually, the U-phase segment includes a U1 segment in which the outgoing conductor is accommodated in the outgoing conductor accommodating slot U1, the return conductor is accommodated in the return conductor accommodating slot U1 ′, the outgoing conductor in the forward conductor accommodating slot U2, and the return conductor in the return conductor accommodating slot. The U2 segment accommodated in U2 ′, the forward conductor in the forward conductor accommodation slot U3, and the return conductor in the return conductor accommodation slot U3 ′.
[0042]
Each U1 segment is connected in series to form a U1 coil, each U2 segment is connected to each other in series to form a U2 coil, and each U3 segment is connected in series to form a U3 coil. These U1, U2, and U3 coils are connected in series to form a U-phase coil.
[0043]
The arrangement of the U1 segment is shown in FIGS.
[0044]
In FIG. 3, the U1 segment is composed of six types of segments 101 to 106 each having a slot conductor portion pitch of 9 slot pitches in the circumferential direction.
[0045]
The forward conductor of the segment 101 is accommodated in the one-layer position of the forward conductor accommodation slot U1 (for example, 22), and the return conductor is accommodated in the four-layer position of the return conductor accommodation slot U1 ′ (for example, 31). The outgoing conductor of the segment 102 is accommodated in the two-layer position of the outgoing conductor accommodation slot U1 (for example, 22), and the return conductor is accommodated in the three-layer position of the return conductor accommodation slot U1 ′ (for example, 31). The outgoing conductor of the segment 103 is accommodated in the 5-layer position of the outgoing conductor accommodation slot U1 (for example, 22), and the return conductor is accommodated in the 6-layer position of the return conductor accommodation slot U1 ′ (for example, 31).
[0046]
Similarly, the outgoing conductor of the segment 104 is accommodated in the first layer position of the outgoing conductor accommodation slot U1 ′ (for example, 49), and the return conductor is accommodated in the fourth layer position of the return conductor accommodation slot U1 (for example, 58). The outgoing conductor of the segment 105 is accommodated in the two-layer position of the outgoing conductor accommodation slot U1 ′ (for example, 49), and the return conductor is accommodated in the three-layer position of the return conductor accommodation slot U1 (for example, 58). The outgoing conductor of the segment 106 is received in the fifth layer position of the outgoing conductor receiving slot U1 ′ (for example, 49), and the return conductor is stored in the sixth layer position of the return conductor receiving slot U1 (for example, 58).
[0047]
Segments 101 and 104, segments 102 and 105, and segments 103 and 106 have the same shape.
[0048]
The forward conductors at the respective positions of the first layer, the second layer, and the fifth layer of the segments 101 to 106 are the third layer and the fourth layer of the return conductor accommodating slot on the side having a larger slot number than the forward conductor slot in which the forward conductor is accommodated. , And the same segment as the return conductors at the respective positions of the six layers. The return conductors at the respective positions of the first layer, the second layer, and the fifth layer of the segments 101 to 106 are the third layer and the fourth layer of the forward conductor accommodating slot on the side having a larger slot number than the return conductor slot in which the return conductor is accommodated. , And the same segment as the outgoing conductors at the respective positions of the six layers.
[0049]
FIG. 4 shows an end side coil end 8 constituted by the protruding end portions 34 of the six types of segments 101 to 106 constituting these U1 segments.
[0050]
In FIG. 4, the protruding end portion 34 connected to the forward conductor from the one-layer position of a certain forward conductor housing slot U1 is from the two-layer position of the return conductor housing slot U1 ′ having a slot number smaller than that of the forward conductor housing slot U1. It welds to the protrusion end part 34 which continues to the return conductor U1 which came out.
[0051]
The protruding end 34 connected to the forward conductor coming out from the two-layer position of a certain forward conductor accommodation slot U1 is a return conductor coming out from the one-layer position of the return conductor accommodation slot U1 'having a slot number larger than that of the forward conductor accommodation slot U1. It is welded to the protruding end 34 connected to U1.
[0052]
The protruding end 34 connected to the forward conductor coming out from the three-layer position of a certain forward conductor housing slot U1 is a return conductor coming out from the four-layer position of the return conductor housing slot U1 ′ having a slot number smaller than that of the forward conductor housing slot U1. It is welded to the protruding end 34 connected to U1.
[0053]
The protruding end 34 connected to the forward conductor coming out of the four-layer position of a certain forward conductor housing slot U1 is a return conductor coming out of the three-layer position of the return conductor housing slot U1 ′ having a slot number larger than that of the forward conductor housing slot U1. It is welded to the protruding end 34 connected to U1.
[0054]
The protruding end 34 connected to the forward conductor coming out of the five-layer position of a certain forward conductor receiving slot U1 is a return conductor coming out of the six-layer position of the return conductor containing slot U1 ′ having a slot number smaller than that of the forward conductor containing slot U1. It is welded to the protruding end 34 connected to U1.
[0055]
The protruding end 34 connected to the forward conductor coming out from the 6th layer position of a certain forward conductor housing slot U1 is a return conductor coming out from the 5th layer position of the return conductor housing slot U1 ′ having a slot number larger than that of the forward conductor housing slot U1. It is welded to the protruding end 34 connected to U1.
[0056]
The normal U-phase segment portion of the U1 coil that constitutes one of the U-phase partial coils is configured by sequentially connecting the segments 101 to 106 that are normal U-phase segments as described above.
[0057]
The normal U-phase segment portion of the U1 coil includes a normal U-phase segment portion formed by sequentially connecting segments 101, 102, 104, and 105, and a normal U-phase segment portion formed by sequentially connecting segments 103 and 106 in series. Consists of.
[0058]
The normal U-phase segment portions of the segments 101 to 102 and 104 to 105 are the return conductor (four layers) of the segment 101, the outgoing conductor of the segment 101 (one layer), the return conductor of the segment 105 (two layers), and the outgoing of the segment 105. A normal U-phase segment portion of the first coil consisting of a conductor (3 layers), a return conductor (4 layers) of the segment 101, a forward conductor (4 layers) of the segment 104, a return conductor (1 layer) of the segment 104, It consists of a normal U-phase segment portion of the second coil consisting of a repeating conductor (two layers) of the segment 102, a return conductor (three layers) of the segment 102, and a forward conductor (four layers) of the segment 104.
[0059]
The normal U-phase segment part of the segments 103, 106 is the normal of the third coil consisting of the return conductor (6 layers) of the segment 103, the forward conductor (5 layers) of the segment 103, and the return conductor (6 layers) of the segment 103. From the U-phase segment portion and the normal U-phase segment portion of the fourth coil, which consists of the repeating conductor (six layers) of the segment 106, the return conductor (six layers) of the segment 106, and the trailing conductor (six layers) of the segment 106 Become.
[0060]
The arrangement of the U2 segment is shown in FIGS.
[0061]
The U2 slot (the slot in which the U2 coil forward conductor is accommodated), the U2 ′ slot (the slot in which the return conductor of the U2 coil is accommodated), and the normal U-phase segment in which the forward conductor and the return conductor are accommodated are normally U-phase. It consists of segments 101-106. That is, the forward conductors and return conductors of the normal U-phase segments 101 to 106 of the U2 segment are exactly the same as those of the normal U-phase segments 101 to 106 of the U1 segment described above.
[0062]
The arrangement of the U3 segment is shown in FIGS.
[0063]
The U3 slot (the slot in which the U3 coil forward conductor is accommodated), the U3 ′ slot (the slot in which the return conductor of the U2 coil is accommodated), and the normal U-phase segment in which the forward conductor and the return conductor are accommodated are the normal U-phase. It consists of segments 101-106. The forward conductors and return conductors of the normal U-phase segments 101 to 106 of the U3 segment are exactly the same as those of the normal U-phase segments 101 to 106 of the U1 segment described above.
[0064]
(Description of special U-phase segment accommodated in one layer of slot number 31)
As shown in FIG. 3, the substantially L-shaped special U-phase segment 200 constitutes a return conductor accommodated in one layer of the slot of slot number 31, and the tip of the special U-phase segment 200 is one end of the U-phase coil. Is configured.
[0065]
(Description of special U-phase segment in which forward conductor is accommodated in slot number 40)
The arrangement of the special U-phase segment in which the forward conductor is accommodated in the slot number 40 will be described below with reference to FIG.
[0066]
The substantially U-shaped special U-phase segment 201 has a forward conductor accommodated in the three layers of the slot of slot number 40 and a return conductor accommodated in the two-layer position of the slot of slot number 32.
[0067]
The substantially U-shaped special U-phase segment 202 has a forward conductor accommodated in the four-layer position of the slot of slot number 40 and a return conductor accommodated in the one-layer position of the slot of slot number 32.
[0068]
The substantially L-shaped special U-phase segment 203 constitutes a forward conductor accommodated in the five-layer position of the slot of slot number 40, and the tip of the special U-phase segment 203 constitutes the other end of the U-phase coil. .
[0069]
The substantially U-shaped special U-phase segment 204 has a forward conductor housed in the 6th layer position of the slot of slot number 40 and a return conductor housed in the 5th layer position of the slot of slot number 32.
[0070]
That is, the special U-phase segments 201, 202, and 204 that connect the slot number 40 and the slot number 32 have an 8-slot pitch that is one slot pitch less than a normal U-phase segment having a 9-slot pitch.
[0071]
(Description of special U-phase segment in which outgoing conductor is accommodated in slot number 41)
The arrangement of the special U-phase segment in which the forward conductor is accommodated in the slot number 41 will be described below with reference to FIG.
[0072]
The substantially U-shaped special U-phase segment 201 has a forward conductor housed in the third layer position of the slot of slot number 41 and a return conductor housed in the second layer position of the slot of slot number 33.
[0073]
The substantially U-shaped special U-phase segment 202 has a forward conductor accommodated in the four-layer position of the slot of slot number 41 and a return conductor accommodated in the one-layer position of the slot of slot number 33.
[0074]
The substantially U-shaped special U-phase segment 204 has a forward conductor housed in the 6th layer position of the slot of slot number 41 and a return conductor housed in the 5th layer position of the slot of slot number 33.
[0075]
The substantially U-shaped special U-phase segment 205 has the same shape as that of the special U-phase segment 204, the forward conductor accommodated in the five-layer position of the slot with slot number 41, and 6 of the slot with slot number 49. And a return conductor accommodated in the layer position.
[0076]
That is, special U-phase segments 201, 202, and 204 that connect slot number 41 and slot number 33 have an 8-slot pitch that is one slot pitch less than a normal U-phase segment having a 9-slot pitch. The special U-phase segment 205 connecting the slot number 41 and the slot number 49 has an 8-slot pitch that is one slot pitch less than a normal U-phase segment having a 9-slot pitch.
[0077]
(Description of special U-phase segment in which forward conductor is accommodated in slot number 42)
The arrangement of the special U-phase segment in which the forward conductor is accommodated in the slot number 42 will be described below with reference to FIG.
[0078]
The U-shaped special U-phase segment 206 has a forward conductor accommodated in the third layer position of the slot of slot number 42 and a return conductor accommodated in the five layer position of the slot of slot number 31.
[0079]
The substantially U-shaped special U-phase segment 207 has a forward conductor housed in the fourth layer position of the slot of slot number 42 and a return conductor housed in the second layer position of the slot of slot number 31.
[0080]
The substantially L-shaped special U-phase segment 204 has a forward conductor accommodated in the 5th layer position of the slot of slot number 42 and a return conductor accommodated in the 6th layer position of the slot of slot number 50.
[0081]
The U-shaped special U-phase segment 208 has a forward conductor housed in the 6th layer position of the slot of slot number 42 and a return conductor housed in the 6th layer position of the slot of slot number 51.
[0082]
That is, the special U-phase segments 206 and 207 connecting the slot number 42 and the slot number 31 have an 11-slot pitch that is 2 slots higher than the normal U-phase segment having a 9-slot pitch. The special U-phase segment 208 connecting the slot number 42 and the slot number 51 has the same slot pitch as that of the normal U-phase segment having a 9-slot pitch, but the same layer is accommodated for the forward conductor and the return conductor. Therefore, there is no radial twist. Further, the special U-phase segment 204 that connects the slot number 42 and the slot number 50 has an 8-slot pitch that is one slot pitch less than a normal U-phase segment having a 9-slot pitch.
[0083]
After all, the first to fourth coils that are configured by the U1 segment that is the normal U-phase segment and configure the U1 coil, the first to fourth coils that are configured by the U2 segment that is the normal U-phase segment and configure the U2 coil, The first to fourth coils that are configured by the U3 segment, which is a normal U-phase segment, and constitute the U3 coil are connected in series by the special segments 200 to 208 described above to complete the U-phase coil. The V-phase coil and the W-phase coil are also configured by the same method as the U-phase coil.
[0084]
(Characteristics and operational effects of the embodiment 1)
In the normal U-phase segments 101, 102, 104, and 105 accommodated in the 1st to 4th layer positions of each slot shown in FIGS. 3 to 8, the normal U-phase segments 101 and 104 have the same shape, and the normal U-phase segments The segment 102 and the normal U-phase segment 105 have the same shape. The normal U-phase segment 101 is arranged so as to wrap around the outside of the normal U-phase segment 102 in the axial direction, and the normal U-phase segment 104 is arranged so as to wrap around the outside of the normal U-phase segment 105 in the axial direction. That is, the normal U-phase segments 101 and 104 constitute a large turn segment 300 (see FIG. 1), and the normal U-phase segments 102 and 105 constitute a short turn segment 301 (see FIG. 1).
[0085]
In the normal U-phase segments 103 and 106 accommodated in the 5-6 layer positions of the slots shown in FIGS. 3 to 8, the normal U-phase segments 103 and 106 have the same shape and do not intersect with each other. It can be constituted by a short turn segment 302 (see FIG. 1) similar to the phase segments 102 and 103.
[0086]
That is, according to this embodiment, in the portion of the normal U-phase segment that occupies most of the segment, the head portion of the segment constituting the head-side coil end 9 can be formed double in the axial direction. The axial length of the part-side coil end 9 can be shortened, and the axial length of the rotating electrical machine can be shortened as compared with the prior art having a head-side coil end having a head triple structure. Alternatively, since the axial clearance between the head-side coil end 9 and the rear end wall of the housing can be increased, the flow of cooling air can be improved. Furthermore, compared with the head-side coil end of the above-mentioned head triple structure, the wiring length of the segment head can be shortened, and the loss and heat generation can be reduced by reducing the electrical resistance of this part. Can do.
[0087]
(Characteristics and effects 2 of the embodiment)
In this embodiment, by adopting a special U-phase segment having a slot pitch different from that of the normal U-phase segment in addition to the normal U-phase segment, segments of the same phase can be arranged in adjacent plural slots in the segment sequential joining type stator coil. As a result, it is possible to achieve the following effects by making adjacent plural slots the same phase, while at the same time achieving the effect of improving the slot space ratio that the segment sequential joining type stator coil has.
[0088]
That is, since the configuration in which the slot conductor portions 33 in the same phase and the same current direction are accommodated in the adjacent three slots is adopted, the number of turns of the stator coil can be increased without increasing the number of poles of the stator. As a result, the rotating electrical machine can be driven with a high voltage system, and the cost and loss of the inverter and wiring, and the reduction of heat generation can be realized. Moreover, since it is not necessary to increase the number of poles of the stator, the frequency of the stator coil voltage can be reduced at the same rotational speed, and by reducing the wiring inductance loss and the inverter switching loss (switching transient loss), Efficiency improvement can be realized.
[0089]
As a configuration similar to the configuration in which adjacent slots of the present invention are in-phase, a segment arrangement in which the circumferential width of one slot is increased and a plurality of slot conductor portions 33 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. A method is conceivable. However, this method is sufficient for the circumferential width of the slot to prevent the coating resin film from being peeled off when the slot conductor portions 33 adjacent in the circumferential direction are rubbed when the slot conductor portion 33 is inserted into the slot. A large margin is required, the slot space factor is reduced, the number of slots is reduced, noise vibration is increased, and the two slot conductor portions 33 and 33 adjacent in the circumferential direction in the same slot are Since they are extremely close to each other in the circumferential direction, there is a drawback that it is not easy to avoid spatial interference between the two at the coil end portion.
[0090]
According to this embodiment, since the slot conductor portion 33 of each segment is always close to the slot conductor portion 33 of the other segment via the teeth of the stator core, the spatial interference between the two can be avoided well and the segment It becomes possible to realize the multi-turn of the sequentially joined stator coil.
[0091]
(Characteristics and effects 3 of the embodiment)
In this embodiment, the small-turn head 302 that is not surrounded by the large-turn head 300 has a smaller axial protrusion length than the large-turn head 300, that is, a protrusion length from the end face of the stator core. Therefore, the conductor extension distance of the small-turn head 302 that is not surrounded by the large-turn head 300 can be shortened.
[0092]
(Modification)
The shape and arrangement of the special U-phase segment in the above embodiment is an example, and if the normal U-phase segment of the same phase can be inserted into adjacent slots, a partial coil composed of each normal U-phase segment can be used. As a matter of course, other shapes and arrangements can be adopted as the special U-phase segments that are sequentially connected in series. In the above embodiment, the number of adjacent slots of the same phase is three, but it is natural that it may be two or four or more. Furthermore, in the above embodiment, six slot conductor portions (that is, forward conductors or return conductors) are accommodated in one slot in the radial direction. Of course, a larger number of slot conductor portions may be accommodated. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of a rotating electrical machine for a high voltage vehicle according to an embodiment.
FIG. 2 is a radial partial cross-sectional view of the rotating electrical machine of FIG. 1;
FIG. 3 is a wiring diagram showing a head arrangement of a U1 segment.
FIG. 4 is a wiring diagram showing a protruding end portion arrangement of a U1 segment.
FIG. 5 is a wiring diagram showing a head arrangement of a U2 segment.
FIG. 6 is a wiring diagram showing a protruding end portion arrangement of a U2 segment.
FIG. 7 is a wiring diagram showing a head arrangement of a U3 segment.
FIG. 8 is a wiring diagram showing a protruding end portion arrangement of a U3 segment.
9 is a plan view showing a segment of the rotating electrical machine in FIG. 1. FIG.
FIG. 10 is a winding development view showing a part of a U-phase coil.
FIG. 11 is a winding development view showing the remaining part of the U-phase coil.
[Explanation of symbols]
2 Stator core
3 Stator coil
8 End side coil end
9 Head side coil end
30 segments
31-segment head
32 segment legs
33 segment slot conductor
34 Segment protruding end
S slot
300 Large round segment
301 Small round segment
302 Small round segment

Claims

A head formed in a substantially U shape or a substantially V shape and extending in a substantially circumferential direction on one axial side of the stator core;
A pair of slot conductors extending from both ends of the head and housed in two different slots of the stator core;
A pair of protruding end portions that protrude from the ends of the slot conductor portions to the other axial side of the stator core and extend in a substantially circumferential direction;
A number of segments each having
The slot accommodates the six slot conductor portions in a row in the radial direction,
Each of the segments is sequentially connected by joining at least a pair of tip ends of the protruding ends,
The head of each segment constitutes a head-side coil end of the coil,
The protruding end portion of each segment is a segment sequential joining type stator coil of a rotating electrical machine that constitutes an end side coil end of the coil,
The head side coil end is
The head portion having a large-circumference shape connected to the first and fourth slot conductor portions counted from the radial inner side of the slot;
The small-turn head connected to the second and third slot conductors counted from the radially inner side of the slot and disposed closer to the axial stator core than the large-turn head;
The small-turn head that is continuous with the fifth and sixth slot conductors counted from the radially inner side of the slot;
The segment sequential joining type stator coil of the rotary electric machine characterized by having.

A head formed in a substantially U shape or a substantially V shape and extending in a substantially circumferential direction on one axial side of the stator core;
A pair of slot conductors extending from both ends of the head and housed in two different slots of the stator core;
A pair of protruding end portions that protrude from the ends of the slot conductor portions to the other axial side of the stator core and extend in a substantially circumferential direction;
A number of segments each having
The slot accommodates the six slot conductor portions in a row in the radial direction,
Each of the segments is sequentially connected by joining at least a pair of tip ends of the protruding ends,
The head of each segment constitutes a head-side coil end of the coil,
The protruding end portion of each segment is a segment sequential joining type stator coil of a rotating electrical machine that constitutes an end side coil end of the coil,
The head side coil end is
The head portion having a large-diameter shape connected to the sixth and third slot conductors counted from the radial inner side of the slot;
The small-turn head connected to the fifth and fourth slot conductors counted from the radially inner side of the slot and disposed closer to the axial stator core than the large-turn head;
The small-turned head connected to the second and first slot conductors counted from the radially inner side of the slot;
The segment sequential joining type stator coil of the rotary electric machine characterized by having.

In the segment sequential joining type stator coil of the rotary electric machine according to claim 1 or 2,
The end side coil end is
Connecting a pair of protruding ends connected to the first and second slot conductors, counting from the radially inner side of the slot,
A pair of protruding end portions connected to the third and fourth slot conductors counted from the radial inner side of the slot,
A segment sequential joining type stator coil for a rotating electrical machine, comprising a pair of protruding end portions connected to the fifth and sixth slot conductors counted from the radially inner side of the slot.

In the segment sequential joining type stator coil of the rotary electric machine according to claim 1 or 2,
Segment sequential joining of a rotating electrical machine characterized in that the small-turn head that is not surrounded by the large-turn head has a smaller axial protruding length than the large-turn head. Type stator coil.