JP6135535B2 - 回転電機の固定子 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機、とりわけ、自動車用交流発電機の固定子に好適な多相巻線型の固定子に関する。

〔従来の技術〕
従前から回転電機の固定子は種々の構成のものが実用に供されており、その代表例としては、例えば特許文献1のごとき構造の固定子が知られている。
この固定子は、周方向に複数のスロットを有する円筒状の固定子鉄心と、このスロットに巻装された全体として円筒状をなす固定子巻線とを備えている。
そして、固定子巻線が、相コイルを複数有する多相巻線として構成されている。また、１つの相コイルが、スロットに収容されるスロット導体部と周方向の異なるスロットに収容された対となるスロット導体部同士をスロットの外部で接続しているコイルエンド部（以下、渡り部、あるいはターン部とも呼ぶ。）とを有する連続した導体によって形成されているのが通例である。

ところで、とりわけ、自動車用交流発電機のごとく搭載上の制約が厳しい回転電機においては、年々より一層の小型化・高性能化が希求されている。小型高出力化のためには、固定子巻線の鉄心のスロット内における占積率の向上、およびこの固定子巻線のスロット外に配設されるコイルエンド部の整列、小型化および高密度化が必要である。

上記の要求に呼応して、固定子巻線の製造方法および製造装置についても、種々の工夫がされていて、製造効率を優先する観点から所定のコイル形状を有する固定子巻線を中間加工品としてあらかじめ成形しておき、これを固定子鉄心に装着する所謂型巻き方式の固定子巻線が主流である。

〔従来技術の問題点〕
しかしながら、このような固定子は、大別すると、固定子鉄心と固定子巻線との２部品の組立体であることから、組立体特有の懸念事項として次のような問題点が指摘される。
１）各部品には素材自体の寸法公差あるいは所定形状に形成するための製作公差等により固定子鉄心への固定子巻線の装着に負担が掛かり、固定子巻線の絶縁強度が劣化する場合がある。
例えば、各相コイルのコイルエンド部同士が局部的に干渉し、導体の絶縁被膜に破損が生じることである。
２）また、固定子巻線と固定子鉄心との装着強度（巻付け強度）にバラツキが生じる。あるいは、必要に応じて上記の装着強度（巻付け強度）を積極的に変更したい。
例えば、導体側面とスロット内壁面との間に所定以上の当接荷重（巻付け強度）が加わると、磁気音などを起こす磁力による固定子鉄心の振動に対し固定子巻線が共振し損傷が発生する。なお、導体側面とスロット内壁面とを適度の荷重（巻付け強度）で当接させれば、スロット内高占積率巻線の効果の一つである固定子鉄心の剛性補強効果を期待することができる。

このような問題について、固定子巻線側で対処するためには、
例えば、上記１）の場合には、導体の絶縁被膜層を厚くするとか、相コイルのコイルエンド部間の隙間を大きくすることが考えられるが、これらの方策は、占積率の低下やコイルエンド部の高さ（軸方向長）が大きくなる等の弊害を招き、小型・高出力化の要求に逆行する。

また、上記２）の場合には、それぞれに応じた多種類の固定子巻線を必要とし、事実上対応が困難であった。

特開２０１０−１１０１９９号公報

本発明者は、固定子巻線が多相巻線で構成されることから、多相巻線の巻装状態をつぶさに調べたところ、コイルエンド部に次のごとき特異な事象が内在していることを突き止めた。
（１）各相コイルは渡り部であるコイルエンド部同士で径方向に交差（斜行）している。
（２）コイルエンド部は、径方向の長さ（斜行領域の径方向幅）が制約される（スロット内に収容される導体本数で一義的に定まる）のに対し、周方向の実質的な長さ（対となるスロット部間の周方向間隔＝導体間ピッチ）には意外にも自由度があることが分かった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コイルエンド部において径方向の長さを変更することなく周方向の長さのみを実質的に変えることで、固定子鉄心への固定子巻線の所望の装着（巻装）状態を確保し、高占積率・高信頼性・小型化に資する固定子を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明（回転電機の固定子）は、円筒状の固定子鉄心に巻装される複数の相コイルからなる固定子巻線を備えている。そして、各相コイルは、異なるスロットに収容される対のスロット導体部とこの対のスロット導体部間を接続するコイルエンド部とが複数連続した導体により形成されている。しかも、各相コイルのコイルエンド部には、他の相コイルのコイルエンド部同士が周方向の異なる位置において径方向に変位する斜行部が設けられていることを基本構成としている。

そして、本発明は、固定子巻線のコイルエンド部における対となるスロット導体部間の周方向間隔を導体間ピッチと呼ぶとき、相コイルの一部の導体間ピッチについて、コイルエンド部の径方向幅の領域および軸方向長を維持したまま、斜行部の傾斜角度を変更することで異ならせることを特徴としている。

上記構成によれば、一部の相コイルの導体間ピッチを、斜行部の傾斜角度を変更することで異ならせているため、コイルエンド部において径方向の長さを変更することなく周方向の長さのみを実質的に変えることできる。
したがって、斜行部の交差位置を周方向にずらして相コイルのコイルエンド部同士が干渉するのを積極的に防止することができる。
また、一部の相コイルの導体間ピッチを異ならせることで、巻付け強度を調整（増減）することができるため、固定子巻線の共振を抑制したり、固定子鉄心の剛性補強効果を有効に発揮させることができる。
かくして、固定子鉄心への固定子巻線の所望の装着（巻装）状態を確保し、高占積率・高信頼性・小型化に資する固定子を提供することができる。

本発明を適用する固定子を備えた回転電機の基本構成の説明に供するもので、（ａ）は自動車用交流発電機の上半部の模式的断面図、（ｂ）は固定子の斜視図である（実施例）。 上記固定子を構成する固定子鉄心および固定子巻線の主要部の拡大展開図である（実施例）。 上記固定子巻線の巻線部材（相コイル）の基本構成の説明に供するもので、巻線部材（相コイル）の主要部の斜視図である（実施例）。 （ａ）、（ｂ）は上記固定子巻線における多相（３相）巻線の結線例を示す結線図である（実施例）。 本発明を具体的に適用する固定子巻線の基本構成の説明に供するもので、（ａ）は固定子の主要部を軸方向から見た拡大平面図、（ｂ）は固定子の主要部を内径方向から見た拡大正面図である（実施例）。 本発明を適用した固定子巻線の第１実施形態の説明に供するもので、（ａ）は固定子の主要部を軸方向から見た拡大平面図、（ｂ）は固定子の主要部を内径方向から見た拡大正面図である（実施例）。 本発明を適用した固定子巻線の第１実施形態の説明に供するもので、（ａ）は固定子の主要部を軸方向から見た拡大平面図、（ｂ）は固定子の主要部を内径方向から見た拡大正面図である（実施例）。 本発明を適用した固定子巻線の第２実施形態の説明に供するもので、同一斜行部における２つの調整例を示すものであり、（ａ）、（ｂ）はいずれも固定子の主要部を内径方向から見た模式的拡大正面図である（実施例）。 本発明を適用した固定子巻線の変形例の説明に供するもので、固定子の主要部を内径方向から見た拡大正面図である（変形例）。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例にしたがって詳細に説明する。

本実施例は、本発明を適用する固定子の代表例として、自動車用交流発電機（オルタネータ）の固定子を示している。以下の説明では、まず、自動車用交流発電機の基本構成を概説したのち、本発明の各実施形態における特徴点について順次説明し、最後に本発明の特徴点毎の作用効果を要約列挙する。
なお、各図に示す実施例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。

本発明を適用する回転電機である自動車用交流発電機Ｇの全体構成について、図１および図２に基づいて説明する。

〔交流発電機Ｇの基本構成〕
図１（ａ）に示すように、交流発電機Ｇは、車載のエンジン（図示せず）により駆動される回転軸Ｊに取付けられた回転界磁としての回転子ＧＲと、一対のカップ（椀型）状のハウジング（あるいはフレーム）Ｈに組立てボルトＦによって挟持固定された固定子１とを備えている。
固定子１は、発電出力を発生するための電機子として作用するものであり、図１（ｂ）にも示すように、内周側に軸方向に延びるスロット２が周方向に所定の間隔（以下、スロットピッチＰと呼ぶ。）で複数形成された円筒状の固定子鉄心３と、この固定子鉄心３のスロット２内に巻装された円筒状の固定子巻線４とから構成されている。
なお、固定子鉄心３は、一対のカップ状ハウジングＨで挟持固定されることにより、交流発電機Ｇの筺体の一部として利用され、厳しい外部環境に曝されるものでもある。

〔固定子巻線４の基本構成〕
図２に示すように、固定子巻線４は、複数の巻線部材６を螺旋状に一括巻回してなる巻線組立体５で構成されるものである。そして、巻線組立体５は、相数に応じた例えば６つの巻線部材６ａ〜６ｆより構成される。

この巻線組立体５は、例えば特許文献１に詳説されているような連続導体巻線方式の製造方法によって製造することができる。特許文献１の製法によれば、まず、導体が、始端から終端まで螺旋状に連続して所定の長さに巻回される。導体は、巻回された後、長手方向に展開して所定の配列ピッチに整列させられる。これにより、巻線組立体５の基本的な形状が得られる。その後、巻線組立体５は、固定子鉄心３のスロット２内に装着されて円筒状の固定子巻線４が構成される。なお、巻線組立体５は一部（コイルエンド部）が固定子鉄心３の両端面３Ａ、３Ｂから軸方向に突出している。

それぞれの巻線部材６は、図３に示されるごとき展開形状を呈するものである。この展開形状を得るためには、あらかじめ、Ｓ字状のオフセット形状に成形された導体原形が用いられる。導体原形は、コイルエンド部７を形成するＳ字状の部分が巻線のターン部９となるように螺旋状に連続巻回される。その後、巻線部材６の螺旋状に傾斜した傾斜部分を、スロット導体部１０となる軸方向に延在する直線状の直線部８に展開される。この結果、第１平面上に位置する第１直線部８ａと、第２平面上に位置する第２直線部８ｂとが形成される。さらに、隣り合う（対となる）直線部８ａ、８ｂの間を接続するように、第１ターン部９ａと、第２ターン部９ｂとが形成される。複数の第１直線部８ａの位置する第１平面と、複数の第２直線部８ｂの位置する第２平面とは、互いに所定の間隔を介して平行に相対向している。

ここで、１本の巻線部材６の形状は、所定のピッチＮＰで繰り返す繰返し形状をもつ。
ピッチＮＰとは、同じ平面上において隣接する２本の直線部８ａ、８ａ（直線部８ｂ、８ｂ）間の間隔のことで、スロットピッチＰのＮ数倍（Ｎは自然数）である。
そして、所属する平面に関係なくＮＰ／２だけ離れた２本の直線部８ａ、８ｂは、径方向にほぼ幅寸法Ｗだけのずれ量を有している。これら直線部８ａ、８ｂは、スロット２内の内層側（固定子鉄心３の内周側）および外層側（固定子鉄心３の外周側）に交互に配置される。また、６つの巻線部材６ａ〜６ｆそれぞれは互いにスロットピッチＰを介して並行に配列される。したがって、スロット２内においては、径方向の内層側および外層側に各巻線部材６の各直線部８ａ、８ｂが積層して装着される。例えば、一つのスロット２内には、複数の巻線部材６の直線部８ａ、８ｂが、少なくとも径方向に関して積層状態で収容される。
なお、上記の「ＮＰ／２」および「ずれ量」が、それぞれ後述する「導体間ピッチ」および「径方向変位量」に相当する。

上記巻線部材６の構成について、換言すれば、各巻線部材６は、図３に示すように、スロット２内に収容されるスロット導体部１０と、スロット２外に突出するコイルエンド部７とを有している。
コイルエンド部７は２つの対となるスロット導体部１０間を接続する渡り部であり、ターン部でもある。渡り部は、周方向の一方向に関して、スロット導体部１０の内層側から外層側へ接続する渡り部と、外層側から内層側へ接続する渡り部とを含む。固定子鉄心３の端面３Ａ、３Ｂ側から軸方向に突出するコイルエンド部７において、複数の渡り部が重なりながら交差している。

そして、各コイルエンド部７は、軸方向に凸をなす山形状を呈しており、２つの斜行部１１と１つの斜行部１２との計３つの斜行部で構成される。２つの斜行部１１は、山形状の斜面を形成するもので、主として軸方向に傾斜する軸方向傾斜部をなしている。いま１つの斜行部１２は、この両斜行部（軸方向傾斜部）１１を結んで頂部を形成するもので、主として径方向に傾斜する径方向傾斜部をなしている。以下、前者の斜行部１１を軸方向傾斜部、後者の斜行部１２を径方向傾斜部とも呼ぶ。

なお、巻線部材６に使用される導体は、絶縁被覆された銅線など導電材料の長尺部材である。例えば断面が円形、もしくは矩形状の導体であり、好ましくは幅寸法Ｗおよび厚み寸法Ｔを有する矩形状の平角導体が適用される。一つの態様では、Ｗ＞＞Ｔである。矩形状の平角導体が適用される場合、上記第１平面および第２平面の間隔（ずれ量・径方向変位量）は、導体の幅寸法Ｗと略一致させることが好適となる。

以上に述べたように、固定子巻線４は、複数の連続した導体より構成されている。一つの導体は、固定子鉄心３の複数のスロット２に収容された複数のスロット導体部１０と、対となるスロット導体部１０（直線部８ａ、８ｂ）の間を接続する複数のコイルエンド部７（ターン部９、ターン部９ａ、９ｂ）とを有する。複数のスロット導体部１０は、スロット２内において、径方向の内側位置または外側位置に配置される。複数のスロット導体部１０のスロット２内における径方向位置は、周方向に沿って順に内側位置と外側位置とに変位している。よって、複数のスロット導体部１０は、それらの径方向位置が周方向に沿って内外に交互に変位を繰り返すように配置されている。
そして、固定子巻線４は、コイルエンド部７（ターン部９ａ、９ｂ）が固定子鉄心３の周方向に沿って固定子鉄心３の一端面３Ａ側と他端面３Ｂ側とに交互に配置される波巻き（波状巻線）として例示されている。

また、固定子巻線４は多相巻線でもある。本実施例では、図４（ａ）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と称せられる３本の相コイル（巻線部材６）を有する３相巻線として構成されている。３つの相コイルＵ、Ｖ、Ｗは、中性点をもつ星型結線で接続されている。なお、１本の相コイル（巻線部材６）は、単線でなく、図４（ｂ）に示すように、それぞれ２本の相巻線Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２を並列接続して構成されても良いことは勿論である。

［具体的な実施形態］
〔本発明の特徴・固定子巻線４の特徴〕
固定子巻線４は、上述のごとき基本構成を有するものであるが、本発明の特徴は、固定子巻線４のコイルエンド部７において、一部の周方向長を異ならせている。つまり、一部の相コイルにおける導体間ピッチ（ＮＰ／２）を、斜行部１１、１２の傾斜角度を変更することで異ならせている点にある。

なお、上述の固定子巻線４の基本構成の説明では、便宜上、コイルエンド部７が単純な山形状を呈しているものとしたが、近年、コイルエンド部７の小型・高密度化の手法として、斜行部全体を多段の階段状に形成するタイプが賞用されている。したがって、以下に、図５〜図８を参照しながら詳説する本発明の具体的な実施形態では、この階段状斜行部を有するコイルエンド部７への適用例について説明することとする。

図５において、固定子巻線４のコイルエンド部７は、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）から最も離れた所に位置する中央部（頂部）に、径方向傾斜部１２を有する。この径方向傾斜部１２は、図５（ａ）に示すように、固定子鉄心３の径方向における位置を変位させるクランク部１２Ａとして形成されている。クランク部１２Ａにおいて、クランク形状によるずれ量（径方向変位量）Ｘは導体のほぼ幅分である。具体的には、導体の幅Ｗの１．０倍〜１．３倍のずれ量Ｘとされている。

コイルエンド部７は、頂部（径方向傾斜部１２）を挟んだ両側が、全体として山形状の斜面を形成するように実質的に軸方向に傾斜している軸方向傾斜部１１である。この軸方向傾斜部１１は、図５（ｂ）に示すように、それぞれ３段の階段形状に形成されている。即ち、２つの軸方向傾斜部１１には、固定子鉄心３の軸方向において異なる高さの位置に３つの段部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが対称状にそれぞれ設けられている。ここで、３つの段部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）と平行になるように形成されている。もっとも、厳密な意味で平行である必要はなく、製作面を考慮しコイルエンド部７全体の高さ（軸方向長）を低くできる範囲内で略平行であれば良い。

なお、説明の便宜上、３つの段部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃについて、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）から近い順に、第１段部１１Ａ、第２段部１１Ｂ、第３段部１１Ｃと呼称する。また、３つの相コイルＵ、Ｖ、Ｗを区別する場合には、それぞれのコイルエンド部７をターン部７Ｕ、７Ｖ、７Ｗ、その軸方向傾斜部１１および径方向傾斜部１２をそれぞれ軸方向ターン部１１Ｕ、１１Ｖ、１１Ｗおよび径方向ターン部１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗと呼称することとする。

しかして、上記の第１〜第３段部１１Ａ〜１１Ｃにおいて、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）と平行な部分の長さは、周方向に隣り合うスロット２の間隔（スロットピッチＰ）以下となっている。そのため、周方向に隣り合うスロット２から突出して形成されるターン部７Ｕ〜７Ｗ同士が互いに干渉することを防止できる。これにより、かかる干渉回避のために、コイルエンド部７の高さ（軸方向長）を高くする、あるいは、コイルエンド部７の径方向の幅を広げるような手段を講じる必要はない。

また、コイルエンド部７は、第１〜第３段部１１Ａ〜１１Ｃにおいて、ターン部７Ｕ〜７Ｗ同士が軸方向（上下方向）に重なり合っている。代表して、周方向に隣り合うスロット２から延在する２つのターン部７Ｕ、７Ｖ同士を例にとれば、一方のターン部７Ｕの第２段部１１Ｂと他方のターン部７Ｖの第１段部１１Ａが軸方向に対向し、一方のターン部７Ｕの第３段部１１Ｃと他方のターン部７Ｖの第２段部１１Ｂが軸方向に対向し、一方のターン部７Ｕの径方向ターン部１２Ｕの一部と他方のターン部７Ｖの第３段部１１Ｃが軸方向に対向している。

そして、軸方向に重なる段部同士の間には干渉しないように隙間が設けられている。即ち、一方のターン部７Ｕの第２段部１１Ｂと他方のターン部７Ｖの第１段部１１Ａとの間には所定の隙間が形成されるように設定されている。同様に、重なり合うすべての段部間に隙間が設定されている。

上述のごとく、各々の相コイルＵ、Ｖ、Ｗは、他の相コイルのターン部同士が周方向の異なる位置において径方向に変位する巻線パターンを形成している。そのために、コイルエンド部７は斜行部１１、１２を有している。

ここで、重要なことは、固定子巻線４の各巻線部材６、したがって、各相コイルＵ、Ｖ、Ｗは、同一仕様の導体を用い、コイルエンド部７を含めて同一形態の巻線形状に形成することが基本である。
ところが、素線である導体自体の寸法公差あるいは図３に示す所定形状に形成するための製作公差等により各巻線部材６の形態が全く同じ寸法・同じ形状にならず、少なからず狂いが生じることにより固定子巻線４の固定子鉄心３への装着に負担が掛かり、固定子巻線４の絶縁強度が劣化する一因をなすことが判明した。
加えて、その狂いが、対となるスロット導体部１０（８ａ、８ｂ）を接続するコイルエンド部７の周方向の長さ、つまり導体間ピッチ（ＮＰ／２）（以下、渡り寸法とも呼ぶ。）に起因していることを突き止めた。例えば、この渡り寸法が基準寸法に対して長短を生じると、相コイルの段部同士で干渉したり、導体部側面とスロット内壁面との当接荷重（巻付け強度）に強弱が生じるわけである。

そして、上記の狂いを、コイルエンド部７で調整（矯正）することが可能であることを見いだした。
即ち、図６において、対となるスロット導体部１０（直線部８ａ、８ｂ）は、異なるスロット２に収容される。この直線部８ａ、８ｂ間の周方向間隔が導体間ピッチ（ＮＰ／２）であり、コイルエンド部７の渡り寸法を決定する。コイルエンド部７は、斜行部１１、１２を有しており、その傾斜角度を変更することで、渡り寸法（ＮＰ／２）を変えることができる。例えば、斜行部１２の形態を破線形状から実線形状に変更することで、渡り寸法を変えることができる。
しかも、コイルエンド部７の径方向幅の領域や軸方向長（高さ）を維持したままで渡り寸法（ＮＰ／２）のみを調整（矯正）することができる。

上記調整の第１実施形態として、斜行部１２での調整例について、図６および図７を参照しながら説明する。

斜行部１２は、主として径方向に傾斜する径方向傾斜部であり、クランク部１２Ａを有している。ここで、一部の相コイルとして、相コイルＶを例にとれば、ターン部（コイルエンド部）７Ｖにおいて、径方向ターン部１２Ｖのクランク部１２Ａの傾斜角度（つまりクランク角度）を小さくし、クランク部１２Ａの形態を破線状態から実線状態に変位させる。すると、この変位によって渡り線が周方向に伸張するため、その伸張分αだけ渡り寸法（ＮＰ／２）を長くすることができる。逆に、クランク角度を大きくし、クランク部１２Ａの形態を実線状態から破線状態に戻すように変位させれば、渡り寸法（ＮＰ／２）をα分だけ短くすることができる。
勿論、他の相コイル７Ｕ、７Ｗで調整しようとする場合においても、同じ要領で実施することができる。

上述の斜行部１２の形態変位は、長短のいずれの調整の場合にも、図示から明らかなように、両側の２つの斜行部１１の径方向位置を何ら変位させずに、しかも斜行部１２自体の高さを変えることなく行うことができる。
したがって、上記の斜行部１２の調整により、コイルエンド部７の径方向幅の領域や軸方向長（高さ）を維持したままで渡り寸法（ＮＰ／２）のみを調整（長・短）することができる。

次に、上記調整の第２実施形態として、斜行部１１での調整例について、図８を参照しながら説明する。

斜行部１１は、全体として軸方向に傾斜する軸方向傾斜部をなしているが、多段の階段状である。そこで、一部の相コイルにおいて、例えば、図８（ａ）に示すように、第１段部１１Ａと第２段部１１Ｂとを接続する傾斜部１１ａｂの傾斜角度を小さくし実線状態から破線状態へと形態を変位させる。すると、この変位によって渡り線が周方向に伸張するため、その伸張分βだけ渡り寸法（ＮＰ／２）を長くすることができる。

また、図８（ｂ）に示すように、第１段部１１Ａと第２段部１１Ｂとを接続する傾斜部１１ａｂの傾斜角度を極端に大きくし、実線状態から破線状態へと逆Ｚ字状形態に変位させると、この変位によって渡り線が周方向に短縮するため、その短縮分γだけ渡り寸法（ＮＰ／２）を短くすることができる。

上述のごとく、斜行部１１における段部間の傾斜部の傾斜角度を変更することで、渡り寸法（ＮＰ／２）を調整（長・短）することができる。
しかも、上述の斜行部１１の形態変位は、長短のいずれの調整の場合にも、図示から明らかなように、前述した斜行部１２の径方向位置を何ら変位させずに、しかも斜行部１１自体の高さもほとんど変えることなく行うことができる。
したがって、上記の斜行部１１の調整により、コイルエンド部７の径方向幅の領域や軸方向長（高さ）を維持したままで渡り寸法（ＮＰ／２）のみを調整（長・短）することができる。

なお、他の段部、例えば、第２段部１１Ｂと第３段部１１Ｃとを接続する傾斜部１１ｂｃの傾斜角度を変更しても、同様に伸縮させることができる。もっとも、すべての段部で実施すれば、より大きな伸縮長を確保し得ることは勿論である。

以上、斜行部１１、１２での調整例を２つの実施形態について説明したが、斜行部１１または斜行部１２のいずれか一方での調整例に限らず、両方の斜行部１１、１２を同時に調整することもできる。
かくして、上述の狂いを、コイルエンド部７で調整（矯正）することができる。

以上詳述した２つの実施形態において、上述の狂いを掌握し調整（矯正）を実施するまでの手法について紹介する。
固定子巻線４は、大量生産されるものであり、例えば、数１００個を１単位（１ロット）としてロット生産されるのが通例である。したがって、実施するテスト段階で、当該ロットで使用する素材（導体）自体の特性や設備の諸条件等によって、どの相コイルに狂いが生じるのかを特定する。そこで、かかるテスト結果に応じて設備条件を整合させることにより、上記調整を実施することができる。
固定子巻線４は、巻線材料の弾性、塑性特性を利用した成形加工において素材と設備の前提特性、条件とその成形品の調整後形状の関係を求めた上で、実際の製造においてセンサ等から読み取った各前提条件を元に成形品の形状を予想し補正する上記第一の方法に対し、
第二の方法は、成形加工後の巻線の形状を設備内か設備外で計測した結果と、適正形状との差を実際に補正する場合が考えられる。
なお、第一の方法における前提条件と成形品の形状寸法との関係を求めるにあたって、マトリクスなどを用いて、複数の前提条件の組合せを網羅的にテストを行うことで網羅的に求めたり、現実結果との誤差検証が必要ではあるがシミュレーション計算により結果を素早く求める方法が考えられる。また、既に類似品等により加工実績がある場合には、実績データによりテストを省略・簡略化できる場合がある。しかし、上記前提条件以外の外乱要因が存在する場合、形状寸法の変動（ばらつき）が予想されるため、前提条件の十分な検討が必要である。

〔変形例〕
以上本発明を２つの実施形態について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、その変形例を例示する。

（１）固定子巻線４は、図３に示す波状巻線を例示したが、分布巻方式であれば波状巻線以外の巻線形態なす固定子巻線であっても、同様に適用し得ることは勿論である。
（２）固定子巻線４は、図４に示す３相星型結線のものを例示したが、３相Δ（デルタ）型結線でも良く、３相以外の多相巻線にも勿論適用できる。

（３）固定子巻線４のコイルエンド部７において、斜行部１１、１２のうち、軸方向傾斜部１１を図５に示すように３段の階段状に折曲形成したが、段数は所望されるコイルエンド部７形状に応じて適宜選定することができる。勿論、図３のごとく、コイルエンド部７が単純な山形状を呈するように、軸方向傾斜部１１を直行状の形態にしても良い。

（４）固定子巻線４の斜行部１１、１２のうち、頂部をなす径方向傾斜部１２については、山形状で例示したが、図９に示すように、径方向傾斜部１２も固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）と平行な平坦状に形成して、この径方向傾斜部１２を含む斜行部１１、１２全体が平坦状を呈するようにしても良い。このようにすることにより、コイルエンド部７全体の高さＨを低く抑えることができる。

（５）以上の実施形態では、本発明を自動車用交流発電機（オルタネータ）Ｇの固定子１に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、多相巻線の固定子を持つ回転電機、例えば高電圧駆動モータに適用し、同様の作用効果を奏することができる。

以上詳述してきた本発明の特徴点および特記すべき作用効果を、特許請求の範囲において従属項として記載した各手段にしたがって要約列挙すれば、次の通りである。

（特徴点１＝請求項２の手段）
請求項１に記載の回転電機Ｇの固定子１において、
固定子巻線４は、コイルエンド部７が固定子鉄心３の周方向に沿って固定子鉄心３の一端面３Ａ側と他端面３Ｂ側とに交互に配置される波状巻線で構成されていることを特徴としている。
上記手段によれば、分布巻の代表である波状巻線の固定子巻線４について、コイルエンド部７の周方向長を調整することができる。

（特徴点２＝請求項３の手段）
請求項１または２に記載の回転電機（Ｇ）の固定子（１）において、
コイルエンド部７は、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）側から軸方向に向かって突出する山形状を呈するとともに、斜行部１１、１２として、軸方向に傾斜しながら山形状の斜面を形成する一対の軸方向傾斜部１１とこの軸方向傾斜部１１を結んで頂部を形成し径方向に傾斜する径方向傾斜部１２を有しており、
軸方向傾斜部１１および径方向傾斜部１２の少なくともいずれかの傾斜角度を変更することを特徴としている。
上記手段によれば、斜行部１１、１２を形成する軸方向傾斜部１１および径方向傾斜部１２のいずれか、または両方を活用してコイルエンド部７の周方向長を調整することができる。

（特徴点３＝請求項４の手段）
請求項３に記載の回転電機Ｇの固定子鉄心１において、
山形状のコイルエンド部７は、軸方向傾斜部１１がスロット導体部１０から径方向傾斜部（１２）に向かって階段状に折曲形成されていることを特徴としている。
上記手段によれば、軸方向傾斜部１１の各段部を活用することにより、コイルエンド部７の周方向長を多段的に調整することができる。

（特徴点４＝請求項５の手段）
請求項３または４に記載の回転電機Ｇの固定子１において、
径方向傾斜部１２は、固定子鉄心３の端面３Ａ（３Ｂ）と平行な平坦状に形成されていることを特徴としている。
上記手段によれば、コイルエンド部７全体の高さを低く抑えながら、コイルエンド部７の周方向長を調整することができる。

１…固定子、２…スロット、３…固定子鉄心、４…固定子巻線、６…巻線部材（相コイル）、７…コイルエンド部、１０…スロット導体部、１１…軸方向傾斜部（斜行部）、１２…径方向傾斜部（斜行部）、Ｇ…自動車用交流発電機（回転電機）、ＮＰ…ピッチ、ＮＰ／２…導体間ピッチ、Ｕ、Ｖ、Ｗ…相コイル。

Claims (5)

1. 内周側に周方向に沿って複数のスロット（２）を有する円筒状の固定子鉄心（３）と、
   １つの相コイル（６）が複数の前記スロット（２）に収容された複数のスロット導体部（１０）と前記固定子鉄心（３）の端面（３Ａ、３Ｂ）側から軸方向に突出しながら周方向に延在し前記スロット導体部（１０）の間を接続する複数のコイルエンド部（７）とを有する連続した導体により形成され、複数の前記スロット導体部（１０）の前記スロット（２）に対する径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す巻線パターンの固定子巻線（４）と、
   を備える回転電機（Ｇ）の固定子（１）であって、
   前記固定子巻線（４）は、前記相コイル（６）を複数有する多相巻線として構成されており、
   各々の前記相コイル（６）は、前記コイルエンド部（７）の一部に、他の相コイル（６）とのコイルエンド部（７）同士が周方向の異なる位置において径方向に変位することで前記巻線パターンを形成するための斜行部（１１、１２）を有しており、
   前記コイルエンド部（７）における対となる前記スロット導体部（１０）間の周方向間隔を導体間ピッチ（ＮＰ／２）と呼ぶとき、
   前記相コイル（６）における一部の導体間ピッチ（ＮＰ／２）について、前記コイルエンド部（７）の径方向幅の領域および軸方向長を維持したまま、前記斜行部（１１、１２）の傾斜角度を変更することで調整していることを特徴とする回転電機（Ｇ）の固定子（１）。
2. 請求項１に記載の回転電機（Ｇ）の固定子（１）において、
   前記固定子巻線（４）は、前記コイルエンド部（７）が前記固定子鉄心（３）の周方向に沿って前記固定子鉄心（３）の一端面（３Ａ）側と他端面（３Ｂ）側とに交互に配置される波状巻線で構成されていることを特徴とする回転電機（Ｇ）の固定子（１）。
3. 請求項１または２に記載の回転電機（Ｇ）の固定子（１）において、
   前記コイルエンド部（７）は、前記固定子鉄心（３）の端面（３Ａ、３Ｂ）側から軸方向に向かって突出する山形状を呈するとともに、
   前記斜行部（１１、１２）として、軸方向に傾斜しながら山形状の斜面を形成する一対の軸方向傾斜部（１１）とこの軸方向傾斜部（１１）を結んで頂部を形成し径方向に傾斜する径方向傾斜部（１２）を有しており、
   前記軸方向傾斜部（１１）および前記径方向傾斜部（１２）の少なくともいずれかの傾斜角度を変更することを特徴とする回転電機（Ｇ）の固定子（１）。
4. 請求項３に記載の回転電機（Ｇ）の固定子鉄心（１）において、
   山形状の前記コイルエンド部（７）は、前記軸方向傾斜部（１１）が前記スロット導体部（１０）から前記径方向傾斜部（１２）に向かって階段状に折曲形成されていることを特徴とする回転電機（Ｇ）の固定子（１）。
5. 請求項３または４に記載の回転電機（Ｇ）の固定子（１）において、
   前記径方向傾斜部（１２）は、前記固定子鉄心（３）の端面（３Ａ、３Ｂ）と平行な平坦状に形成されていることを特徴とする回転電機（Ｇ）の固定子（１）。

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