JP5915736B2

JP5915736B2 - 回転電機、回転電機用ステータおよび車両

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Publication number: JP5915736B2
Application number: JP2014518200A
Authority: JP
Inventors: 健治友原; 前村　明彦; 前村　　明彦; 岳司井上; 憲正足立
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-06-01
Also published as: WO2013179477A1; CN104380574A; JPWO2013179477A1; CN104380574B

Description

この発明は、回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関し、特に、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機、回転電機用ステータおよび車両に関する。

従来、同心巻により装着されたコイルを含む回転電機が知られている。このような回転電機は、たとえば、特開２０１０−２４６３４２号公報に開示されている。

上記特開２０１０−２４６３４２号公報には、ステータの内周側に配置されたロータと、複数のコイルを含むステータとを備えた回転電機が開示されている。ステータは、コイルエンドの両方がステータの軸方向に突出するように形成されている略矩形形状の第１のコイルと、コイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されている第２のコイルとを含んでいる。

特開２０１０−２４６３４２号公報

しかしながら、上記特開２０１０−２４６３４２号公報の回転電機では、第１のコイルが軸方向に突出するように形成されているとともに、第２のコイルがコイルエンドの両方がステータの半径方向の外側に突出するように形成されているため、第１のコイルおよび第２のコイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入しようとしても、コイルエンドがステータコアに衝突して、コイルエンドが挿入できないという不都合がある。このため、上記特開２０１０−２４６３４２号公報の回転電機では、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する必要があり、コイルの挿入作業の作業スペースがステータコアの内周面に囲まれた領域内に限られ、作業性が悪くなるという問題点がある。また、従来では、コイルをスロットに挿入する作業中に、コイル同士が衝突することに起因するコイルの破損（短絡）を抑制することが望まれている。なお、コイルの破損を抑制するために、ステータコアを分割してコイルを挿入することが考えられる一方、ステータコアの分割に起因してモータ特性の劣化を招く恐れがある。また、コイルエンドの突出高さが大きくなるのを抑制することが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な回転電機、回転電機用ステータおよび車両を提供することである。

第１の局面による回転電機は、第１の局面による回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向部分と第１連結部との間に設けられステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部は、折曲部のステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている。

第１の局面による回転電機では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることができる。

第２の局面による回転電機用ステータは、複数のスロットを有するステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向部分と連結部との間に設けられステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、折曲部のステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている。

第２の局面による回転電機用ステータでは、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な回転電機用ステータを提供することができる。

第３の局面による車両は、回転電機を備える車両であって、回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとが設けられるステータとを含み、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向部分と連結部との間に設けられステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、折曲部のステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている。

第３の局面による車両では、上記のように、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げることによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのコイルエンドがステータコアに衝突するのを抑制することができる。これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入することができるので、コイルをステータコアの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの挿入作業の作業スペースをステータコアの軸方向の外側にとることができる。その結果、コイルをスロットに装着する際の作業性を向上させることができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロットに挿入（装着）する際に、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに衝突するのが抑制されるので、スロットへの装着時の衝突に起因して第１コイル、第２コイルおよび第３コイルが破損（短絡）するのを抑制することができる。また、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部を、互いに半径方向にずらして配置することによって、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの第１連結部が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることが可能な車両を提供することができる。
第４の局面による回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、幅広の第１面と、第１面と直交する幅狭の第２面とを有し、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、幅広の第１面がステータコアの軸方向端面に面する連結部と、幅狭の第２面がステータコアの軸方向端面に面する連結部とを含む。
第５の局面による回転電機は、ロータと、複数のスロットを有し、ロータと対向するように配置されたステータコアと、ステータコアのスロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルの連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルは、ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向部分と連結部との間に設けられステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、第１コイルの折曲部は、略Ｌ字形状を有するとともに、ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も小さく、第２コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も大きく、第３コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコアの半径方向の内側への突出量は、第１コイルの折曲部よりも大きく、第２コイルの折曲部よりも小さい。

上記回転電機、回転電機用ステータおよび車両によれば、コイルをスロットに挿入する際にコイルが破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、コイルのスロットへの装着作業性を向上させることができる。

第１実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。図１に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。図１に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。第１実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。第１実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。第１実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。図１に示した電動機のステータを平面状に展開して半径方向外側から見た場合のコイル配置を示した模式図である。図１に示した電動機の各相のコイルの構造を説明するための模式図である。第２実施形態による電動機の全体構成を模式的に示した斜視図である。図９に示した電動機を軸方向（上方）から見た平面図である。図９に示した電動機を軸方向（下方）から見た底面図である。第２実施形態による電動機のＵ相コイルを示した斜視図である。第２実施形態による電動機のＶ相コイルを示した斜視図である。第２実施形態による電動機のＷ相コイルを示した斜視図である。第３実施形態による電動機を説明するための模式図である。第３実施形態による電動機を説明するためのブロック図である。第４実施形態による自動車を説明するための図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、第１実施形態による電動機１００の構成について説明する。第１実施形態では、回転電機の一例である電動機１００について説明する。

図１に示すように、電動機１００は、固定部であるステータ１と、回転部であるロータ２（一点鎖線参照）とを備えている。ロータ２は、シャフト２１（一点鎖線参照）と、ロータコア２２（一点鎖線参照）と、図示しない複数の永久磁石とを含み、シャフト２１を中心に回転可能となっている。なお、ステータ１は、「回転電機用ステータ」の一例である。

ステータ１は、複数のスロット１１を有するステータコア１ａと、各スロットに装着された複数のコイル１ｂとを含んでいる。ステータコア１ａは、円筒形状に形成され、内周側で半径方向Ｂの内側に延びる複数のティース１２を有する。ティース１２は、ステータコア１ａの周方向Ｃに沿って等角度間隔で設けられており、このティース１２の間の部分がスロット１１である。

電動機１００は、３相のコイルが分布巻の同心巻で各スロット１１に装着された３相交流の回転電機である。たとえば、電動機１００は、８極、４８スロットを有し、毎極毎相スロット数ｑが、ｑ＝２（＝４８／（３×８））の回転電機からなる。複数のコイル１ｂは、３相交流の各相に対応して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の３種類のコイルから構成されている。また、図４〜図６に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、互いに異なる形状でかつ互いに周長が略同じになるように構成されている。なお、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。

同心巻のコイル配置は、一例としては図７に示すものである。１つのコイル１ｂが間隔（図７では４スロット分）を隔てて異なる２つのスロット１１を占有し、他の相の隣接する２つのコイル１ｂが片側ずつ、間のスロット１１に配置される。このため、各コイル１ｂは、図７の右側からＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、Ｗ相コイル５０の順で２スロットずつ配置される。

図８に示すように、それぞれのコイル１ｂは、平角導線を巻き重ねて積層した扁平な帯状のエッジワイズコイルである。具体的には、平角導線は、断面における幅Ｗ１、厚みｔ１（Ｗ１＞ｔ１）の略長方形断面を有する。平角導線は、スロット１１内で厚み方向に１列に積層されている。これにより、コイル１ｂは、平角導線が積層されることにより形成された積層面ｆと、積層方向の端面ｅとを有する。積層面ｆの積層幅Ｗ２は、平角導線の厚みｔ１×積層数に略等しく、端面ｅの幅（コイル１ｂの厚み）は、平角導線の幅Ｗ１に等しい。図１に示すように、スロット１１内に配置されるそれぞれのコイル１ｂは、ステータコア１ａ（スロット１１）の軸方向Ａの両端から軸方向に突出（露出）する部分（コイルエンド）を有する。

次に、各相のコイルについて具体的に説明する。以下では、円筒形状のステータコア１ａの軸方向Ａを「軸方向」、ステータコア１ａの半径方向Ｂを「径方向」、ステータコア１ａの周方向Ｃを「周方向」とする。

図１および図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、それぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部３１と、コイルエンドのステータコア１ａの軸方向の他方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部３１から連続した一対の折曲部３２と、一対の折曲部３２を連結する連結部３３とを有している。なお、コイル辺部３１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部３３は、「第２連結部」の一例である。

一対の折曲部３２は、同一形状を有する。具体的には、折曲部３２は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部３１がコイルエンドにおいて径方向外側に略Ｕ字形状に折り返される（図１参照）ことにより形成されている。図７に示すように、折曲部３２のコア端面１ｃからの突出高さ（最大高さ）はＨ１である。また、折曲部３２は、折曲部３２の先端面３２ａ（図７参照）がステータコア１ａの軸方向端面（以下では、コア端面１ｃという）の近傍の距離Ｄ１（Ｄ１＜Ｈ１）の位置で、ステータコア１ａと対向するように形成されている。

図１および図４に示すように、連結部３３は、周方向に沿って延びるように形成され、コア端面１ｃ近傍の折曲部３２の先端部同士を連結している。また、連結部３３は、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行になるように配置されている。また、Ｕ相コイル３０のコイルエンドは、径方向から見て、一対の折曲部３２と連結部３３とからなる軸方向外側が開放された凹状部３４を有する形状に形成されている。図１および図７に示すように、凹状部３４の内部には、他のコイル（Ｗ相コイル５０）のコイルエンドの一部が配置されている。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部３５と、一対の折曲部３５同士を連結する連結部３６とを含む。また、Ｕ相コイル３０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＶ相コイル４０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｕ相コイル３０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部３５のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ１は、後述するＶ相コイル４０の折曲部４３の径方向内側への突出量Ｌ２（図５参照）、および、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）と比べて、最も小さい。なお、突出量とは、折曲部３５の径方向の外側の端部から内側の端部までの長さである。

また、連結部３６は、周方向に沿って延びるように形成され、コア端面１ｃ（ロータ端面）と略平行になるように形成されている。また、連結部３６の周方向の長さＬ４は、後述するＶ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）およびＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も大きい。また、連結部３６は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、連結部３６のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ３である。なお、連結部３６は、「第１連結部」の一例である。

図１および図５に示すように、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ１方向側）において、スロット１１から軸方向に突出した一対のコイル辺部４１の先端部同士を直接連結する連結部４２を含む。連結部４２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３２、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５２を跨いで、周方向に沿って延びるように形成されている。連結部４２は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部４２のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。なお、コイル辺部４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部４２は、「第２連結部」の一例である。

また、第１実施形態では、Ｖ相コイル４０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ２方向側）において、略Ｓ字形状の一対の折曲部４３と、一対の折曲部４３の先端部を連結する連結部４４とを含む。また、Ｖ相コイル４０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＷ相コイル５０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｖ相コイル４０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部４３のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ２は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５の径方向内側への突出量Ｌ１（図４参照）、および、後述するＷ相コイル５０の折曲部５４の径方向内側への突出量Ｌ３（図６参照）に比べて、最も大きい。また、折曲部４３は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されているとともに、Ｗ相コイル５０の折曲部５４の軸方向内側を連結部５５（図６参照）と接触しないように通るように形成されている。なお、連結部４４は、「第１連結部」の一例である。

また、連結部４４の周方向の長さＬ５は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）および後述するＷ相コイル５０の連結部５５の周方向の長さＬ６（図６参照）に比べて、最も小さい。また、連結部４４は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、Ｖ相コイル４０の連結部４４のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ４である。

図１および図６に示すように、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの他方側（矢印Ａ１方向側）において、一対のコイル辺部５１から連続し、径方向外側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５２と、一対の折曲部５２を連結する連結部５３とを有している。折曲部５２は、折曲部５２の先端面がコア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いて配置されている。折曲部５２は、Ｕ相コイル３０の凹状部３４内に配置されている。連結部５３は、周方向に沿って延びるように形成され、Ｕ相コイル３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。連結部５３は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。連結部５３のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ２（図７参照）である。したがって、他方側のコイルエンドにおいて、Ｗ相コイル５０の連結部５３とＶ相コイル４０の連結部４２とが、径方向に沿って並ぶように配置（図２参照）されている。なお、コイル辺部５１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部５３は、「第２連結部」の一例である。

また、第１実施形態では、Ｗ相コイル５０は、コイルエンドの一方側（矢印Ａ２方向側）において、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部５４と、一対の折曲部５４を連結する連結部５５と含む。また、Ｗ相コイル５０は、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの径方向にＵ相コイル３０およびＶ相コイル４０と異なる形状になるように折り曲げられている。また、Ｗ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げられ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成されている。また、折曲部５４のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ３は、Ｕ相コイル３０の折曲部３５（図４参照）よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３（図５参照）よりも小さい。すなわち、図３に示すように、軸方向から見て、Ｕ相コイル３０の連結部３６と、Ｗ相コイル５０の連結部５５と、Ｖ相コイル４０の連結部４４とは、径方向外側から内側に向かってこの順で配置されている。なお、連結部５５は、「第１連結部」の一例である。

また、折曲部５４は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の軸方向内側を連結部３６と接触しないように通るように形成されている。そして、第１実施形態では、図１〜図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように（すなわち互いに所定の間隔を隔てた状態で）配置されている。

また、連結部５５は、周方向に沿って延びるように形成されている。また、連結部５５の周方向の長さＬ６は、Ｕ相コイル３０の連結部３６の周方向の長さＬ４（図４参照）よりも小さく、Ｖ相コイル４０の連結部４４の周方向の長さＬ５（図５参照）よりも大きい。また、連結部５５は、エッジワイズコイルの積層面ｆが軸方向を向き（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、ロータ２の軸方向端面と対向するように配置されている。また、Ｗ相コイル５０の連結部５５のコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ５である。そして、Ｕ相コイル３０の連結部３６のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さＨ３（図４参照）は、Ｖ相コイル４０の連結部４４のコア端面１ｃからの突出高さＨ４（図５参照）と略同じであるとともに、Ｗ相コイル５０の連結部５５のコア端面１ｃからの突出高さＨ５（図６参照）よりも大きい。すなわち、Ｈ３＝Ｈ４＞Ｈ５となる。その結果、第１実施形態では、Ｗ相コイル５０の連結部５５は、他の連結部（Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４）に対してステータコア１ａの軸方向（矢印Ａ１方向）（高さ方向）にずれた位置に配置される。

以上のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を構成することにより、第１実施形態では、図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げられている。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５は、それぞれの径方向内側への突出量Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を互いに異ならせることにより、互いに径方向にずれて配置される。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置される。さらに、図１〜図３に示すように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置されることにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が、互いに半径方向にずれて配置される。

第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げることによって、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロット１１に挿入する際に、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のコイルエンドがステータコア１ａに衝突するのを抑制することができる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロット１１に挿入することができるので、コイルをステータコア１ａの半径方向の内側から外側に向かって挿入する場合と異なり、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の挿入作業の作業スペースをステータコア１ａの軸方向の外側にとることができる。その結果、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に装着する際の作業性を向上させることができる。

また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することによって、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側から順次スロット１１に挿入（装着）する際に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに衝突するのが抑制されるので、スロット１１への装着時の衝突に起因しＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損（短絡）するのを抑制することができる。また、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することによって、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに軸方向にずらして配置される場合と異なり、コイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制することができる。すなわち、上記のように構成することにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に挿入する際にＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損することやコイルエンドの突出高さが大きくなることを抑制しながら、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のスロット１１への装着作業性を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げ、かつ、ステータコア１ａの軸方向に沿ってステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンド側からスロット１１に挿入可能に構成する。これにより、コイルを径方向内側から外側に向かって移動させてスロット１１に挿入する場合と異なり、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０をスロット１１に装着する際の作業性を確実に向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、折曲部３５、４３および５４のステータコア１ａの半径方向の内側への突出量（Ｌ１、Ｌ２およびＬ３）を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずらして配置する。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を互いに半径方向にずらして配置することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を互いに異なる形状を有するように構成するとともに、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、折曲部３５、折曲部４３および折曲部５４を、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちの少なくとも１つを有するように構成する。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を半径方向にずらすことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、幅広の積層面ｆと、積層面ｆと直交する幅狭の端面ｅとを有するように構成し、積層面ｆまたは端面ｅがステータコア１ａの軸方向端面（コア端面１ｃ）に面するように構成する。これにより、３つのコイルの全ての幅広の積層面ｆがステータコア１ａの軸方向端面に面する場合に比べて、各々の連結部３６、４４および５５を半径方向内側にずらした場合の３つの連結部３６、４４および５５の半径方向の合計長さを小さくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置することにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が互いに接触することに起因して、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０同士が短絡するのを抑制しながら、各々の連結部３６、４４および５５を半径方向にずらして配置することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げるとともに、他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの軸方向に沿って延びるかまたはステータコア１ａの半径方向の外側に折り曲げる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、ステータコア１ａの軸方向の両方側のコイルエンドにおいて、径方向内側に折り曲げる場合と異なり、ロータ２を容易に、ステータコア１ａの内側に挿入することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）を、ステータコア１ａの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの半径方向の外側へ折り曲げて、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０のうちの少なくとも２つ（Ｕ相コイル３０およびＷ相コイル５０）の連結部３３および連結部５３同士を軸方向に沿って重ねる。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０の連結部３３、連結部４２および連結部５３を重ねずに径方向にずらして配置する場合と異なり、電動機１００の径方向の長さが大きくなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、ステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を軸方向に沿ってコイルエンド側からスロットに挿入する際に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が互いに衝突するのが確実に防止されるので、衝突に起因してＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０が破損（短絡）するのを確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルから構成し、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、少なくともステータコア１ａの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、平角導線の積層方向に沿ってステータコア１ａの半径方向の内側に折り曲げることにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置する。これにより、エッジワイズコイルからなるＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０を、容易に、半径方向に折り曲げることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５のうちの少なくとも１つの連結部（第１実施形態ではＷ相コイル５０の連結部５５）を、他の連結部（Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４）に対してステータコアの軸方向（高さ方向）にずれた位置に配置する。これにより、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５の軸方向（高さ方向）の位置が全て同じ場合と異なり、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５が衝突するのをより確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｕ相コイル３０の折曲部３５を、略Ｌ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も小さくし、Ｖ相コイル４０の折曲部４３を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を最も大きくし、Ｗ相コイル５０の折曲部５４を、略Ｓ字形状を有するとともに、ステータコア１ａの半径方向の内側への突出量を、Ｕ相コイル３０の折曲部３５よりも大きく、Ｖ相コイル４０の折曲部４３よりも小さくする。これにより、容易に、Ｕ相コイル３０の連結部３６、Ｖ相コイル４０の連結部４４およびＷ相コイル５０の連結部５５を、互いに半径方向にずらして配置することができる。

（第２実施形態）
次に、図９〜図１４を参照して、第２実施形態による電動機２００の構成について説明する。第２実施形態では、Ｖ相コイル４０の連結部４２とＷ相コイル５０の連結部５３とが径方向に沿って並ぶように配置されていた上記第１実施形態とは異なり、Ｕ相コイル１３０の連結部３３、Ｖ相コイル１４０の連結部１４４およびＷ相コイル１５０の連結部５３が軸方向に沿って並ぶように配置されている例について説明する。なお、電動機２００は、「回転電機」の一例である。また、第２実施形態において上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を用いるとともに説明を省略する。

図９に示すように、第２実施形態によるステータ１０１は、複数のコイル１０１ｂ（Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０）を含む。なお、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、それぞれ、「第１コイル」、「第２コイル」および「第３コイル」の一例である。また、ステータ１０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。

図９および図１２に示すように、第２実施形態のＵ相コイル１３０は、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＵ相コイル３０と同一の形状を有する。また、Ｕ相コイル１３０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１３１と、一対の折曲部１３１同士を連結する連結部１３２とを含む。折曲部１３１の先端面１３１ａは、軸方向外側を向くように形成されている。また、折曲部１３１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ７は、後述するＶ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）よりも大きく、Ｗ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）よりも小さい。なお、連結部１３２は、「第１連結部」の一例である。

連結部１３２は、周方向に沿って延びるように形成され、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１３２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、連結部１３２の周方向の長さＬ１０は、後述するＶ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１（図１３参照）よりも小さく、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２（図１４参照）よりも大きい。Ｕ相コイル１３０の一方側のコイルエンドでは、一対の折曲部１３１と連結部１３２とにより、軸方向内側が開放された凹状部１３３が形成されている。また、連結部１３２のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１１である。

図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、軸方向に延びてそれぞれ異なるスロット１１に挿入される一対のコイル辺部１４１を有する。また、Ｖ相コイル１４０は、コイルエンドにおいて、一方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４２と、他方のコイル辺部１４１から連続する折曲部１４３と、折曲部１４２および折曲部１４３を連結する連結部１４４とを有する。なお、コイル辺部１４１は、「軸方向部分」の一例である。また、連結部１４４は、「第２連結部」の一例である。

折曲部１４２は、径方向外側で、かつ、折曲部１４２の先端面１４２ａがＵ相コイル１３０の連結部３３側（コア端面１ｃ側）に向けて折り返されており、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２と同様の略Ｕ字形状を有する。折曲部１４２の突出高さはＨ１３は、折曲部３２の突出高さはＨ１２（図１２参照）よりも大きい。折曲部１４２の先端面１４２ａは、Ｕ相コイル１３０の一対の折曲部３２と連結部３３とによって形成された凹状部３４の内部で、かつ、連結部３３の近傍の位置に配置されている。

折曲部１４３は、スロット１１から軸方向に突出したコイル辺部１４１がコイルエンドにおいて径方向外側で、かつ、折曲部１４３の先端面１４３ａがＵ相コイル１３０の連結部３３とは反対側（軸方向外側）に向けて折り曲げられており、略Ｓ字形状に形成されている。具体的には、折曲部１４３は、平角導線の積層方向（径方向）に沿って略９０度で外折りされた後、略９０度で内折りされることにより、略Ｓ字形状に形成されている。折曲部１４３の先端面１４３ａは、コア端面１ｃとは反対側（軸方向外側）を向いている。折曲部１４３の先端面１４３ａの突出高さは、折曲部１４２の突出高さＨ１３と一致する。また、折曲部１４３は、折曲部１４２とは別のＵ相コイル１３０（隣接するＵ相コイル１３０）の凹状部３４の内部に配置されている。

連結部１４４は、コア端面１ｃ側（連結部３３側）を向いた折曲部１４２の先端部と、コア端面１ｃとは反対側を向いた折曲部１４３の先端部とを連結するように形成されている。また、連結部１４４は、径方向から見て、軸方向外側が開放された凹状の第１部分１４４ａと、Ｕ相コイル１３０の折曲部３２を跨ぐ凸状の第２部分１４４ｂとを含む段差状形状を有する。凹状の第１部分１４４ａは、折曲部１４２の先端部と連結することにより、Ｕ相コイル１３０の凹状部３４内で連結部３３の近傍に配置されている。凸状の第２部分１４４ｂは、折曲部１４３の先端部と連結することによりＵ相コイル１３０の折曲部３２を軸方向外側から跨ぐように形成されている。第１部分１４４ａおよび第２部分１４４ｂは、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがコア端面１ｃと対向し、コア端面１ｃと略平行で、かつ、周方向に沿って延びるように形成されている。以上により、図１０に示すように、連結部１４４は、Ｕ相コイル１３０の連結部３３と軸方向に重なるように配置されている。

図９および図１３に示すように、Ｖ相コイル１４０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｓ字形状に折り曲げられた折曲部１４５と、径方向内側に略Ｕ字形状に折り返された折曲部１４６と、折曲部１４５の先端部および折曲部１４６の先端部を連結する連結部１４７とを含む。ここで、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおける略Ｓ字形状の折曲部１４３の反対側には、略Ｕ字形状の折曲部１４６が形成されている。また、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおける略Ｕ字形状の折曲部１４２の反対側には、略Ｓ字形状の折曲部１４５が形成されている。また、折曲部１４５（折曲部１４６）のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ８は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の折曲部１５１の径方向内側への突出量Ｌ９（図１４参照）に比べて、最も小さい。なお、連結部１４７は、「第１連結部」の一例である。

また、第２実施形態では、連結部１４７は、径方向から見て、軸方向内側が開放された凹状の第１部分１４７ａと、軸方向外側が開放された凸状の第２部分１４７ｂとを含む段差状形状を有する。第１部分１４７ａおよび第２部分１４７ｂは、周方向に沿って延びるように形成され、中央の段差部分を除き、エッジワイズコイルの積層面ｆがロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、後述するＷ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２（図１４参照）に比べて、最も大きい。また、連結部１４７は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、凹状の第１部分１４７ａ内にＵ相コイル１３０の折曲部１３１が配置されている。また、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１４である。

図９および図１４に示すように、Ｗ相コイル１５０は、他方側（矢印Ａ１方向側）のコイルエンドにおいて、上記第１実施形態のＷ相コイル５０と同一の形状を有する。また、Ｗ相コイル１５０は、一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドでは、径方向内側に略Ｌ字形状に折り曲げられた一対の折曲部１５１と、一対の折曲部１５１の先端部を連結する連結部１５２とを含む。なお、連結部１５２は、「第１連結部」の一例である。

一対の折曲部１５１は、径方向内側に向けて直線状に延びるとともに、Ｖ相コイル１４０の凹状の第１部分１４７ａの内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。さらに、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の凹状部１３３の内部（軸方向内側）に収まるように配置されている。また、折曲部１５１は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の軸方向内側を通り、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＵ相コイル１３０の連結部１３２よりも径方向内側まで延びる。また、折曲部１５１のステータコア１ａの径方向内側への突出量Ｌ９は、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の径方向内側への突出量Ｌ７（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の折曲部１４５（折曲部１４６）の径方向内側への突出量Ｌ８（図１３参照）に比べて、最も大きい。

また、図１４に示すように、連結部１５２は、エッジワイズコイルの端面ｅが軸方向を向いてロータ２の軸方向端面と対向し（ステータコア１ａのコア端面１ｃに面し）、かつ、略平行になるように形成されている。また、連結部１５２は、ステータコア１ａの径方向内側でステータコア１ａとは軸方向に重ならないように配置されている。また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２の周方向の長さＬ１２は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２の周方向の長さＬ１０（図１２参照）、および、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７の周方向の長さＬ１１（図１３参照）に比べて、最も小さい。

また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さは、Ｈ１５である。そして、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７（図１３参照）のステータコア１ａのコア端面１ｃからの突出高さＨ１４は、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２のコア端面１ｃからの突出高さＨ１１（図１２参照）よりも小さく、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２のコア端面１ｃからの突出高さＨ１５よりも大きい。すなわち、Ｈ１１＞Ｈ１４＞Ｈ１５となる。その結果、第２実施形態では、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２と、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７と、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２は、互いにステータコア１ａの軸方向（高さ方向）にずれた位置に配置される。また、ステータ１０１の他端側のコイルエンドにおける最大の突出高さは、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１の先端面１３１ａの突出高さＨ１１である。したがって、各相のコイルエンドが、突出高さＨ１１のＵ相コイル１３０の凹状部１３３よりも軸方向内側に納まるように配置されている。

以上のように、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０を構成することにより、第２実施形態では、図１１に示すように、Ｕ相コイル１３０、Ｖ相コイル１４０およびＷ相コイル１５０は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、ステータコア１ａの径方向内側に折り曲げられている。また、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７およびＷ相コイル１５０の連結部１５２は、それぞれの径方向内側への突出量Ｌ７、Ｌ８およびＬ９を互いに異ならせることにより、互いに径方向にずれて配置される。また、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２と、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７とは、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、部分的にオーバーラップするように、互いに半径方向にずれて配置される。また、Ｗ相コイル１５０の連結部１５２は、ステータコア１ａの軸方向の一方側（矢印Ａ２方向側）のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、Ｕ相コイル１３０の連結部１３２およびＶ相コイル１４０の連結部１４７とオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置される。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、Ｖ相コイル１４０の連結部１４７を、凹状の第１部分１４７ａと凸状の第２部分１４７ｂとを含むように構成し、Ｖ相コイル１４０の凸状の第２部分１４７ｂを、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を跨ぐように配置する。これにより、Ｕ相コイル１３０とＶ相コイル１４０とが衝突することなく、Ｕ相コイル１３０の折曲部１３１を径方向内側に突出させることができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図１５および図１６を参照して、第３実施形態による電動機４００の構成について説明する。第３実施形態では、上記第１および第２実施形態の各相のコイルに低高速用コイル部と低速用コイル部とを設けた例ついて説明する。なお、電動機４００は、「回転電機」の一例である。

第３実施形態では、各相のコイル形状は任意であり、上記第１および第２実施形態で示したコイル形状のいずれにも適用することが可能である。そのため、ここでは、上記第１実施形態のコイル（Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０）に第３実施形態の構成を適用した例について説明する。

図１５に示すように、第３実施形態によるステータ４０１では、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０およびＷ相コイル５０から構成される各コイル４０１ｂが、それぞれ、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とを含んでいる。具体的には、各コイル４０１ｂでは、積層された平角導線のうち、一部が低高速用コイル部４６０を構成し、他の一部が低速用コイル部４７０を構成している。これらの低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とは、絶縁部材４８０によって互いに分離されている。これにより、各コイル４０１ｂは、低高速用コイル部４６０と低速用コイル部４７０とが共通のスロット１１内に配置されるように構成されている。なお、ステータ４０１は、「回転電機用ステータ」の一例である。

各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０は、電動機４００の低速駆動時および高速駆動時の両方で使用され、低速用コイル部４７０は、電動機４００の低速駆動時にのみ使用されるように構成されている。これらの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、図１６に示すように、巻線切替部ＣＳによって接続状態を切替可能である。

具体的には、電動機４００は、電源部ＢＵおよび巻線切替部ＣＳとそれぞれ接続される。電動機４００は、電源部ＢＵから供給される３相の交流電力に対応して駆動するように構成されている。

各コイル４０１ｂの低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０は、電気的に直列に接続されている。低高速用コイル部４６０の一方側の端子ＴＵ１、ＴＶ１およびＴＷ１は、電源部ＢＵに接続されている。また、低高速用コイル部４６０の他方側で、かつ、低速用コイル部４７０の一方側の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２は、巻線切替部ＣＳに接続されている。また、低速用コイル部４７０の他方側の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３は、巻線切替部ＣＳに接続されている。

巻線切替部ＣＳは、電動機４００の端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２を短絡させるための高速用スイッチＳＷ１と、電動機４００の端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３を短絡させるための低速用スイッチＳＷ２とを含む。

巻線切替部ＣＳは、低速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオフ状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオン状態にする。この結果、端子ＴＵ３、ＴＶ３およびＴＷ３が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０および低速用コイル部４７０の両方に電圧が印加される。これにより、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが大きくなるので、コイル４０１ｂに大きな電圧を印加することができ、低速駆動時の電動機４００のトルクを大きくすることが可能である。

また、巻線切替部ＣＳは、高速駆動時には、高速用スイッチＳＷ１をオン状態にするとともに、低速用スイッチＳＷ２をオフ状態にする。この結果、端子ＴＵ２、ＴＶ２およびＴＷ２が短絡され、電動機４００の各相のコイル４０１ｂにおいて低高速用コイル部４６０のみに電圧が印加される。この結果、低速駆動時に比べて、各相のコイル４０１ｂのインピーダンスが小さくなるので、電動機４００を高速駆動することが可能である。

第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、各相のコイル４０１ｂに、低速時にのみ使用される低速用コイル部４７０と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部４６０とを設け、低速用コイル部４７０と低高速用コイル部４６０とを共通のスロット１１内に配置する。これにより、電動機４００が回転した際の脈動を抑制することが可能で、かつ、駆動速度に応じて巻線切り替え可能な電動機４００を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、図１７を参照して、第４実施形態による自動車５００の構成について説明する。なお、自動車５００は、「車両」の一例である。

図１７に示すように、自動車５００は、上記第１〜第３実施形態の電動機１００、２００および４００のうちのいずれか１つが備えられている。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１〜第３実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、電動機および電動機用ステータを示したが、電動機以外の発電機などの回転電機および回転電機用ステータであってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、平角導線を巻き重ねて積層したエッジワイズコイルを用いた例を示したが、丸線を束ねたコイルを用いてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相コイルの連結部を、ステータコアの周方向に沿って延びるように形成した例を示したが、連結部を、周方向に沿って円弧状に延びるように形成してもよいし、周方向に沿って直線状に延びるように形成してもよい。また、連結部を、周方向に沿って円弧状以外の曲線状に延びるように形成してもよい。

また、上記第１実施形態では、図４に示す形状のコイルをＵ相コイル（第１コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＶ相コイル（第２コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＷ相コイル（第３コイル）とする例を示したが、図４に示す形状のコイルをＶ相コイル（Ｗ相コイル）とし、図５に示す形状のコイルをＷ相コイル（Ｕ相コイル）とし、図６に示す形状のコイルをＵ相コイル（Ｖ相コイル）としてもよい。すなわち、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。また、第２実施形態のコイル（図１２、図１３、図１４）も同様に、同じ形状のコイルが同じ相であればよい。

また、上記第４実施形態では、自動車に上記第１〜第３実施形態の電動機が備えられている例を示したが、建設機械用等の車両や、農業用の車両に上記第１〜第３実施形態の電動機を備えてもよい。また、車両以外にも、たとえば、船舶や航空機等に上記第１〜第３実施形態の電動機を備えてもよい。

１、１０１、４０１ステータ（回転電機用ステータ）
１ａステータコア
１ｂ、１０１ｂ、４０１ｂコイル
２ロータ
１１スロット
３０、１３０Ｕ相コイル（第１コイル）
３１、４１、５１、１４１コイル辺部（軸方向部分）
３３、４２、５３、１４４連結部（第２連結部）
３５、４３、５４、１３１、１４５、１４６、１５１折曲部
３６、４４、５５、１３２、１４７、１５２連結部（第１連結部）
４０、１４０Ｖ相コイル（第２コイル）
５０、１５０Ｗ相コイル（第３コイル）
１００、２００、４００電動機（回転電機）
１４７ａ第１部分
１４７ｂ第２部分
４６０低速用コイル部
４７０低高速用コイル部
５００自動車（車両）
ｆ積層面（第１面）
ｅ端面（第２面）

Claims

ロータと、
複数のスロットを有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する第１連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記第１連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、前記折曲部の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている、回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられ、かつ、前記ステータコアの軸方向に沿って前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンド側から前記スロットに挿入可能に構成されている、請求項１に記載の回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記折曲部は、互いに異なる形状を有するとともに、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちのいずれか１つの形状を有する、請求項１に記載の回転電機。
ロータと、
複数のスロットを有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、幅広の第１面と、前記第１面と直交する幅狭の第２面とを有し、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、幅広の前記第１面が前記ステータコアの軸方向端面に面する前記連結部と、幅狭の前記第２面が前記ステータコアの軸方向端面に面する前記連結部とを含む、回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルが、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、接触せずに互いに交差するように配置されることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの軸方向に沿って延びるかまたは前記ステータコアの半径方向の外側に折り曲げられている、請求項１に記載の回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、それぞれ、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の他方側のコイルエンドにおいて連結する第２連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つが、前記ステータコアの軸方向の他方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の外側へ折り曲げられることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つの前記第２連結部同士が軸方向に沿って重なるように配置されている、請求項６に記載の回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルのうちの少なくとも２つの前記第１連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
前記コイルは、平角導線を巻き重ねて積層した帯状のエッジワイズコイルであり、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルが、少なくとも前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記平角導線の積層方向に沿って前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられることにより、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部は、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１に記載の回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記第１連結部のうちの少なくとも１つの前記第１連結部は、他の前記第１連結部に対して前記ステータコアの軸方向にずれた位置に配置されている、請求項１に記載の回転電機。
ロータと、
複数のスロットを有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイルとを含むステータとを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、
前記第１コイルの折曲部は、略Ｌ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も小さく、
前記第２コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、最も大きく、
前記第３コイルの折曲部は、略Ｓ字形状を有するとともに、前記ステータコアの半径方向の内側への突出量は、前記第１コイルの折曲部よりも大きく、前記第２コイルの折曲部よりも小さい、回転電機。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、軸方向から見て、互いにオーバーラップしないように、互いに半径方向にずれて配置されている、請求項１１に記載の回転電機。
前記第２コイルの第１連結部は、凹状の第１部分と、凸状の第２部分とを含み、
前記第２コイルの凸状の第２部分は、前記第１コイルの前記折曲部を跨ぐように配置されている、請求項１に記載の回転電機。
前記コイルは、低速時にのみ使用される低速用コイル部と、高速時および低速時の両方に使用される低高速用コイル部とを含み、
前記低速用コイル部と前記低高速用コイル部とが共通の前記スロット内に配置されるように構成されている、請求項１に記載の回転電機。
複数のスロットを有するステータコアと、
前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイルとを備え、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、前記折曲部の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている、回転電機用ステータ。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられ、かつ、前記ステータコアの軸方向に沿って前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンド側から前記スロットに挿入可能に構成されている、請求項１５に記載の回転電機用ステータ。
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記折曲部は、互いに異なる形状を有するとともに、略Ｕ字形状、略Ｌ字形状および略Ｓ字形状のうちのいずれか１つの形状を有する、請求項１５に記載の回転電機用ステータ。
回転電機を備える車両であって、
前記回転電機は、
ロータと、
複数のスロットを有し、前記ロータと対向するように配置されたステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに同心巻で装着された複数のコイルとが設けられるステータとを含み、
前記コイルは、３相交流の各相に対応して設けられた第１コイルと、第２コイルと、第３コイルとを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向に延びる一対の軸方向部分と、前記一対の軸方向部分を軸方向の一方側のコイルエンドにおいて連結する連結部とを含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられているとともに、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、互いに半径方向にずれて配置されており、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルは、前記ステータコアの軸方向の一方側のコイルエンドにおいて、前記軸方向部分と前記連結部との間に設けられ前記ステータコアの半径方向の内側に折り曲げられた折曲部を含み、
前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルの前記連結部は、前記折曲部の前記ステータコアの半径方向の内側への突出量を互いに異ならせることにより互いに半径方向にずれて配置されている、車両。