JP7103821B2 - 回転電機用のコイル及びこれを備えた回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機用のコイル及びこれを備えた回転電機に関する。

従来、回転電機用のコイルとして、所定の波形形状に成形した複数の導線を積層して帯状に形成した導線集積体を渦巻き状に巻き付けることにより円筒状に形成したものが知られている（特許文献１）。

特許文献１では、複数の導線は、回転電機を構成するステータコアのスロットに挿入される基部（スロット収容部）と、スロットから突出して隣り合う基部の一端部同士および他端部同士をそれぞれ接続する接続部（ターン部）とを有する波形に形成されている。また、特許文献１では、接続部のステータコアから最も離れた頂部に、固定子コアの径方向に曲がるクランク部を形成し、接続部と接続する基部の根元部に、上記クランク部よりも曲がり量が小さい小クランク部を形成することで、隣り合う導線同士の干渉を防止している。

特許第５８１２１４５号公報

隣り合う小クランク部同士に生じる干渉を回避するためには、例えば、小クランク部をステータコアの軸線方向にずらす必要があり、ステータコアからのコイルの突出量が大きくなる。これを防止するために、特許文献１では、小クランク部の幅を、他の部分より狭くしているが、そのための加工工程が必要となり、コスト悪化を招いてしまう。さらに、小クランク部の幅が、他の部分より狭いため、導体抵抗が悪化する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、導体抵抗の悪化を防止するとともに、コスト悪化を防止することができる回転電機用のコイル及びこれを備えた回転電機を提供することを目的とする。

本発明の回転電機用のコイルは、複数のコイル部材で環状に形成され、回転電機の環状のステータに設けられた複数のスロットに挿入される回転電機用のコイルであって、前記複数のコイル部材のそれぞれは、前記スロット内に挿入され、前記コイルの軸線方向に延び、且つ前記コイルの周方向に間隔を存する複数の基部と、前記スロットの一端から突出し、隣り合う前記基部の一端部同士を接続する複数の第１接続部と、前記スロットの他端から突出し、隣り合う前記基部の他端部同士を接続する複数の第２接続部とを備え、前記第１接続部及び前記第２接続部のそれぞれは、隣り合う前記基部のそれぞれにおける一端部及び他端部から互いに近づくように延びる２つの腕部と、前記２つの腕部を接続する腕接続部とを備え、前記コイル部材は、前記コイルの周方向に並んで配置され、且つ、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に複数挿入されて、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材同士は、位相をずらして配置され、前記２つの腕部のそれぞれは、前記コイルの径方向において隣り合う他の前記コイル部材と重ならない位置にある前記腕部の根元部に、前記コイルの径方向に曲げられた腕曲げ部が設けられており、前記腕曲げ部は、前記コイルの径方向における内側方向及び外側方向の一方に曲げられ、前記腕接続部は、前記コイルの径方向における前記内側方向及び前記外側方向の他方に曲げられていることを特徴とする。なお、位相がずれるとは、側面視で、同一のスロット内でコイルの径方向に隣り合うコイル部材同士の第１接続部の位置がずれていることを示す。

本発明によれば、腕曲げ部は、他のコイル部材と重ならない位置で曲げられているので、腕曲げ部の厚みを他の部分より薄くする必要がなく、導体抵抗の悪化を防止することができ、また、その加工工程も不要となるので、コスト悪化を防止することができる。さらに、腕曲げ部でコイルの径方向における内側方向及び外側方向の一方に曲げられて、腕接続部でコイルの径方向における内側方向及び外側方向の他方に曲げられるので、複数のコイル部材のそれぞれを、コイルの径方向において同じ位置に戻すようにすることができる。

また、本発明の他の回転電機用のコイルは、複数のコイル部材で環状に形成され、回転電機の環状のステータに設けられた複数のスロットに挿入される回転電機用のコイルであって、前記複数のコイル部材のそれぞれは、前記スロット内に挿入され、前記コイルの軸線方向に延び、且つ前記コイルの周方向に間隔を存する複数の基部と、前記スロットの一端から突出し、隣り合う前記基部の一端部同士を接続する複数の第１接続部と、前記スロットの他端から突出し、隣り合う前記基部の他端部同士を接続する複数の第２接続部とを備え、前記第１接続部及び前記第２接続部のそれぞれは、隣り合う前記基部のそれぞれにおける一端部及び他端部から互いに近づくように延びる２つの腕部と、前記２つの腕部を接続する腕接続部とを備え、前記コイル部材は、前記コイルの周方向に並んで配置され、且つ、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に複数挿入されて、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材同士は、位相をずらして配置され、前記２つの腕部のそれぞれは、前記コイルの径方向において隣り合う他の前記コイル部材と重ならない位置にある前記腕部の根元部に、前記コイルの径方向に曲げられた腕曲げ部が設けられており、前記２つの腕部は、一方の前記腕部が前記コイルの径方向における基準位置に位置し、他方の前記腕部が前記基準位置より内側に突出した突出位置に位置し、前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材は、前記２つの腕部の前記基準位置に位置する前記一方の腕部同士、及び前記突出位置に位置する前記他方の腕部同士が向き合うことを特徴とする。

本発明によれば、腕曲げ部は、他のコイル部材と重ならない位置で曲げられているので、腕曲げ部の厚みを他の部分より薄くする必要がなく、導体抵抗の悪化を防止することができ、また、その加工工程も不要となるので、コスト悪化を防止することができる。

また、コイルの径方向に隣り合うコイル部材同士において、基準位置に位置する一方の腕部と、突出位置に位置する他方の腕部とを向き合うようにした場合には、径方向内側のコイル部材の一方の腕部（基準位置）と、径方向外側のコイル部材の他方の腕部（突出位置）とが干渉してしまい、コイル部材を配置することができない。コイルの径方向に隣り合うコイル部材同士において、基準位置に位置する一方の腕部と、突出位置に位置する他方の腕部とを向き合うようにした場合には、径方向外側のコイル部材の一方の腕部（基準位置）と、径方向内側のコイル部材の他方の腕部（突出位置）との間に、無駄なスペースが空いてしまい、コイルのサイズが大型化してしまう。

これに対して、本発明によれば、コイルの径方向に隣り合うコイル部材同士において、基準位置に位置する一方の腕部同士、及び突出位置に位置する他方の腕部同士が向き合うので、腕部同士が干渉することがなく、コイル部材を確実に配置することができる。また、向き合う腕部同士の間に無駄なスペースが空くこともないので、コイルの大型化を防止することができる。

前記腕接続部は、前記コイルの周方向に延びていることが好ましい。

この構成によれば、腕接続部がコイルの周方向に延びていないものに比べて、腕接続部をコイルの径方向に緩やかに曲げることができ、急に曲げる場合に比べて、腕接続部にかかる負荷を軽減することができる。

前記腕部は、前記コイルの周方向に略４５°の角度で曲げられていることが好ましい。なお、略４５°とは、４５°±５°の範囲の角度である。

この構成によれば、腕部の腕曲げ部を、略長方形で形成することができ、さらに、腕部が４５°より小さい角度（例えば、３０°）で曲げられているものに比べて、腕部の腕曲げ部を、広い範囲で形成することができるので、コイルにかかる負荷を軽減することができる。

前記腕部は、前記コイルの周方向に異なる角度で複数回曲げられていることが好ましい。

この構成によれば、例えば、第１の傾斜角度で曲げた後に、第１の傾斜角度より小さい傾斜角度で曲げるようにすることができる。これにより、同じ傾斜角度（例えば、第１の傾斜角度）で曲げるものに比べて、コイルの軸線方向における腕部の突出量を小さくすることができ、さらに、腕曲げ部のスペースを確保することができる。また、第１の傾斜角度は、上記略４５°であることが好ましい。

前記複数のコイル部材のうち、前記スロットの径方向の最も内周側に配置された前記コイル部材の終端部の前記腕曲げ部は、前記コイルの径方向における外側方向に曲げられていることが好ましい。

この構成によれば、コイル部材の終端部の腕曲げ部が、ステータコアの内側に設けられたロータに接触するのを防止することができる。

本発明の回転電機は、上記回転電機用のコイルと、筒状に形成されて内周面に前記回転電機用のコイルの前記複数の基部が挿入される複数のスロットが形成されたステータと、を備えることを特徴とする。

本発明の回転電機によれば、導体抵抗の悪化が防止され、且つ、コスト悪化が防止される。

本発明の一実施形態に係る回転電機用のコイル及びこれを装着したステータを示す上面図である。 ステータコアと８層の外コイル部材とを示す分解斜視図である。 外コイル部材の上面図である。 外コイル部材の正面図である。 内コイル部材の上面図である。 内コイル部材の正面図である。 外コイル部材を２個並べた状態を示す正面図である。 外コイル部材を６個並べた状態を示す正面図である。 ステータコアに第１の外コイル部材を装着した状態を示す斜視図である。 ステータコアに第１及び第２の外コイル部材を装着した状態を示す斜視図である。 ステータコアに第１～第６の外コイル部材を装着した状態を示す斜視図である。 ステータコアに第１～第６の外コイル部材及び第１の内コイル部材を装着した状態を示す斜視図である。 ステータコアに第１～第６の外コイル部材及び第１～第６の内コイル部材を装着した状態を示す斜視図である。 第１～第６の外コイル部材と第１～第６の内コイル部材とを重ねた状態を示す正面図である。 第１の外コイル部材と第３の内コイル部材とを重ねた状態を示す正面図である。 第３の外コイル部材と第１の内コイル部材とを重ねた状態を示す正面図である。 第２実施形態の外コイル部材を拡大して示す正面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る回転電機用のコイルについて説明する。

図１及び図２に示すように、電動機や発電機などの回転電機８は、円筒状に形成されたステータ１と、ステータ１の内側に回転自在に配置されたロータ（図示せず）とを備える。

ステータ１は、ステータコア２と、本発明のコイル３とを備える。ステータコア２は、筒形状であり、回転軸方向に貫通する複数のスロット２ａが周方向に間隔を存して複数（例えば、本実施形態では７２個）設けられている。

本実施形態では、所定の位置のスロット２ａを第１のスロット２ａと称し、反時計方向に順に第２、第３・・・第７２のスロット２ａと称する。

コイル３は、同じ厚みで形成された外コイル部材１０Ａ及び内コイル部材１０Ｂを備える。外コイル部材１０Ａ及び内コイル部材１０Ｂは、それぞれ２４本設けられており、ステータコア２のスロット２ａに挿入されている。

コイル３は、１個のスロット２ａの中で、ステータコア２の径方向の内側から、内コイル部材１０Ｂ、外コイル部材１０Ａ、内コイル部材１０Ｂ、外コイル部材１０Ａ、内コイル部材１０Ｂ、外コイル部材１０Ａ、内コイル部材１０Ｂ、外コイル部材１０Ａの順に挿入されている。

本実施形態では、ステータコア２の径方向の内側から外側に向かって、１層、２層、・・・、８層の順に並んでいる。すなわち、１層、３層、５層及び７層は、内コイル部材１０Ｂから構成され、２層、４層、６層及び８層は、外コイル部材１０Ａから構成される。

コイル３は、１層、３層、５層及び７層のそれぞれ１つの層が６本の内コイル部材１０Ｂを備え、計２４本の内コイル部材１０Ｂを備える。

コイル３は、２層、４層、６層及び８層のそれぞれ１つの層が６本の外コイル部材１０Ａを備え、計２４本の外コイル部材１０Ａを備える。

［外コイル部材］
図３及び図４に示すように、外コイル部材１０Ａは、平角導線タイプのものであり、スロット２ａに挿入される第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌと、第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌのうちの隣り合うもの同士の上端部（一端部）を接続する第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅと、第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌのうちの隣り合うもの同士の下端部（他端部）を接続する第１～第６外下接続部１４ａ～１４ｆとを備える。

第１外上接続部１３ａは、第２外基部１２ｂの上端部と第３外基部１２ｃの上端部とを接続し、第２外上接続部１３ｂは、第４外基部１２ｄの上端部と第５外基部１２ｅの上端部とを接続し、第３外上接続部１３ｃは、第６外基部１２ｆの上端部と第７外基部１２ｇの上端部とを接続する。

第４外上接続部１３ｄは、第８外基部１２ｈの上端部と第９外基部１２ｉの上端部とを接続し、第５外上接続部１３ｅは、第１０外基部１２ｊの上端部と第１１外基部１２ｋの上端部とを接続する。

第１外下接続部１４ａは、第１外基部１２ａの下端部と第２外基部１２ｂの下端部とを接続し、第２外下接続部１４ｂは、第３外基部１２ｃの下端部と第４外基部１２ｄの下端部とを接続し、第３外下接続部１４ｃは、第５外基部１２ｅの下端部と第６外基部１２ｆの下端部とを接続する。

第４外下接続部１４ｄは、第７外基部１２ｇの下端部と第８外基部１２ｈの下端部とを接続し、第５外下接続部１４ｅは、第９外基部１２ｉの下端部と第１０外基部１２ｊの下端部とを接続し、第６外下接続部１４ｆは、第１１外基部１２ｋの下端部と第１２外基部１２ｌの下端部とを接続する。

第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅは同じ形状で形成され、外上右腕部１６ａ及び外上左腕部１６ｂと、ステータコア２の周方向（図４における左右方向）に延び、外上右腕部１６ａ及び外上左腕部１６ｂを接続する外上腕接続部１７とを備える。

第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上右腕部１６ａは、第２，第４，第６，第８，第１０外基部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊに接続され、第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上左腕部１６ｂは、第３，第５，第７，第９，第１１基部１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋに接続されている。

第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上右腕部１６ａ及び外上左腕部１６ｂは、ステータコア２の周方向（図４における左右方向）に曲げられながら互いに近づくように延びる。

第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上右腕部１６ａは、第２，第４，第６，第８，第１０外基部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊに接続されて、傾斜角度（左右方向に対する角度）が第１所定角度（例えば、４５°）となる第１外傾斜部１６ｃと、この第１外傾斜部１６ｃに接続されて、傾斜角度が第１所定角度より小さい（例えば、２８°）第２外傾斜部１６ｄとを備える。第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上左腕部１６ｂは、第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上右腕部１６ａと左右対称形で形成されている。

第１～第６外下接続部１４ａ～１４ｆは同じ形状で形成され、外下右腕部１８ａ及び外下左腕部１８ｂと、ステータコア２の周方向（図４における左右方向）に延び、外下右腕部１８ａ及び外下左腕部１８ｂを接続する外下腕接続部１９とを備える。

第１～第６外下接続部１４ａ～１４ｆのそれぞれの外下右腕部１８ａ及び外下左腕部１８ｂは、第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌに接続されてステータコア２の周方向（図４における左右方向）に曲げられながら互いに近づくように延びる。第１～第６外下接続部１４ａ～１４ｆのそれぞれの外下右腕部１８ａ及び外下左腕部１８ｂは、第１～第５外上接続部１３ａ～１３ｅのそれぞれの外上右腕部１６ａ及び外上左腕部１６ｂと上下対称形で形成されている。

第１外基部１２ａの上端部には、ステータコア２の周方向（図３における左右方向）に曲げられた後に上方に延びる外右端部２１が接続されている。第１２外基部１２ｌの上端部には、ステータコア２の周方向（図４における左右方向）に曲げられた後に上方に延びる外左端部２２が接続されている。

外コイル部材１０Ａは、ステータコア２の径方向（図３における上下方向）に曲げられており、外コイル部材１０Ａのステータコア２の径方向における位置を３つに分ける。本実施形態では、図４において、３つの位置を、異なる３種類のハッチングパターンで示す。

外上左腕部１６ｂ、外下左腕部１８ｂ及び外左端部２２は、外コイル部材１０Ａのステータコア２の径方向において最も外側に凹んでいる基準位置にあり、この基準位置にある各部１６ｂ，１８ｂ，２２は、左下から右上に延びる線のハッチングパターンで示す。

第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の径方向において基準位置よりも０．５Ｔ（Ｔは、外コイル部材１０Ａのステータコア２の径方向の厚み）内側に突出している０．５Ｔ突出位置にあり、この０．５Ｔ突出位置にある第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、左上から右下に延びる線のハッチングパターンで示す。

外上右腕部１６ａ、外下右腕部１８ａ及び外右端部２１は、外コイル部材１０Ａのステータコア２の径方向において基準位置よりも１Ｔ内側に突出している１Ｔ突出位置にあり、この１Ｔ突出位置基準位置にある各部１６ａ，１８ａ，２１は、上下に延びる線のハッチングパターンで示す。

外上右腕部１６ａは、第２，第４，第６，第８，第１０外基部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる外上右腕曲げ部３１が形成されている。

外上左腕部１６ｂは、第３，第５，第７，第９，第１１外基部１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる外上左腕曲げ部３２が形成されている。

外上腕接続部１７は、外上右腕部１６ａに接続された右端（１Ｔ突出位置）から、外上左腕部１６ｂに接続された左端（基準位置）に向けて、ステータコア２の径方向外側に１Ｔ曲げられている。

外下右腕部１８ａには、第１，第３，第５，第７，第９，第１１基部１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる外下右腕曲げ部３３が形成されている。

外下左腕部１８ｂには、第２，第４，第６，第８，第１０，第１２基部１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｌに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる外下左腕曲げ部３４が形成されている。

外下腕接続部１９は、外下右腕部１８ａに接続された右端（１Ｔ突出位置）から、外下左腕部１８ｂに接続された左端（基準位置）に向けて、ステータコア２の径方向外側に１Ｔ曲げられている。

外右端部２１は、第１外基部１２ａに接続される部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる右端曲げ部３５が形成されている。

外左端部２２は、第１２外基部１２ｌに接続される部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる左端曲げ部３６が形成されている。

［内コイル部材］
図５及び図６に示すように、内コイル部材１０Ｂは、平角導線タイプのものであり、外コイル部材１０Ａと左右対称の形状で形成されており、その詳細な説明を簡略する。

内コイル部材１０Ｂは、スロット２ａに挿入される第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌと、第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌのうちの隣り合うもの同士の上端部（一端部）を接続する第１～第５内上接続部４３ａ～４３ｅと、第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌのうちの隣り合うもの同士の下端部（他端部）を接続する第１～第６内下接続部４４ａ～４４ｆとを備える。

第１～第５内上接続部４３ａ～４３ｅは同じ形状で形成され、内上右腕部４６ａ及び内上左腕部４６ｂと、内上腕接続部４７とを備える。

内上右腕部４６ａは、第１内傾斜部４６ｃと、第２内傾斜部４６ｄとを備える。内上左腕部４６ｂは、内上右腕部４６ａと左右対称形で形成されている。

第１～第６下接続部４４ａ～４４ｆは同じ形状で形成され、内下右腕部４８ａ及び内下左腕部４８ｂと、内下腕接続部４９とを備える。

第１内基部４２ａの上端部には、内右端部５１が接続されている。第１２内基部４２ｌの上端部には、内左端部５２が接続されている。

内上左腕部４６ａ、内下左腕部４８ａ及び内左端部５２は、内コイル部材１０Ｂのステータコア２の径方向において最も外側に凹んでいる基準位置にあり、この基準位置にある各部４６ａ，４８ａ，５２は、左下から右上に延びる線のハッチングパターンで示す。

第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、ステータコア２の径方向において基準位置よりも０．５Ｔ（Ｔは、内コイル部材１０Ｂのステータコア２の径方向の厚み）内側に突出している０．５Ｔ突出位置にあり、この０．５Ｔ突出位置にある第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、左上から右下に延びる線のハッチングパターンで示す。

内上左腕部４６ｂ、内下左腕部４８ｂ及び内右端部５１は、ステータコア２の径方向において基準位置よりも１Ｔ内側に突出している１Ｔ突出位置にあり、この１Ｔ突出位置基準位置にある各部４６ｂ，４８ｂ，５２は、上下に延びる線のハッチングパターンで示す。

内上右腕部４６ａは、第２，第４，第６，第８，第１０内基部４２ｂ，４２ｄ，４２ｆ，４２ｈ，４２ｊに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる内上右腕曲げ部６１が形成されている。

内上左腕部４６ｂは、第３，第５，第７，第９，第１１内基部４２ｃ，４２ｅ，４２ｇ，４２ｉ，４２ｋに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる内上左腕曲げ部６２が形成されている。

内上腕接続部４７は、内上右腕部４６ａに接続された右端（基準位置）から、内上左腕部４６ｂに接続された左端（１Ｔ突出位置）に向けて、ステータコア２の径方向内側に１Ｔ曲げられている。

内下右腕部４８ａには、第１，第３，第５，第７，第９，第１１内基部４２ａ，４２ｃ，４２ｅ，４２ｇ，４２ｉ，４２ｋに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる内下右腕曲げ部６３が形成されている。

内下左腕部４８ｂには、第２，第４，第６，第８，第１０，第１２内基部４２ｂ，４２ｄ，４２ｆ，４２ｈ，４２ｊ，４２ｌに接続される根元部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる内下左腕曲げ部６４が形成されている。

内下腕接続部４９は、内下右腕部４８ａに接続された右端（基準位置）から、内下左腕部４８ｂに接続された左端（１Ｔ突出位置）に向けて、ステータコア２の径方向内側に１Ｔ曲げられている。

内右端部５１は、第１内基部４２ａに接続される部分に、ステータコア２の径方向外側に０．５Ｔ曲げられる内右端曲げ部６５が形成されている。

内左端部５２は、第１２内基部４２ｌに接続される部分に、ステータコア２の径方向内側に０．５Ｔ曲げられる内左端曲げ部６６が形成されている。

図７に示すように、外コイル部材１０Ａをステータコア２の周方向に２個並べた場合、右側の外コイル部材１０Ａの外下左腕部１８ｂと、左側の外コイル部材１０Ａの外下右腕部１８ａとが重なり、右側の外コイル部材１０Ａの外上左腕部１６ｂと、左側の外コイル部材１０Ａの外上右腕部１６ａとが重なる。

外コイル部材１０Ａは、上記したように曲げられており、外下左腕部１８ｂは基準位置に位置し、外下右腕部１８ａは１Ｔ突出位置に位置している。従って、右側の外コイル部材１０Ａの外下左腕部１８ｂと、左側の外コイル部材１０Ａの外下右腕部１８ａとは、隙間なく接触するが、互いに干渉することなく配置される。

同様に、外上左腕部１６ｂは基準位置に位置し、外上右腕部１６ａは１Ｔ突出位置に位置している。従って、右側の外コイル部材１０Ａの外上左腕部１６ｂと、左側の外コイル部材１０Ａの外上右腕部１６ａとは、隙間なく接触するが、互いに干渉することなく配置される。

このように、外コイル部材１０Ａは、ステータコア２の周方向に隣り合う外コイル部材１０Ａ同士で干渉しないので、図８に示すように、６個の外コイル部材１０Ａを、ステータコア２の周方向に並べて配置することができる。本実施形態では、６個の外コイル部材１０Ａを、左端の外コイル部材１０Ａを第１の外コイル部材１０Ａと称し、右方向（ステータコア２の周方向における時計方向）に順に第２、第３・・・第６の外コイル部材１０Ａと称する。

同様に、内コイル部材１０Ｂは、ステータコア２の周方向に隣り合う内コイル部材１０Ｂ同士で干渉しないので、６個の内コイル部材１０Ｂを、ステータコア２の周方向に並べて配置することができる。本実施形態では、６個の内コイル部材１０Ｂを、左端の内コイル部材１０Ｂを第１の内コイル部材１０Ｂと称し、右方向（ステータコア２の周方向における時計方向）に順に第２、第３・・・第６の内コイル部材１０Ｂと称する。

図９に示すように、第１～第６の外コイル部材１０Ａを、ステータコア２の周方向に並べて、コイル３の８層を構成する場合、第１の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第１，第７，第１３，第１９，第２５，第３１，第３７，第４３，第４９，第５５，第６１，第６７のスロット２ａに挿入される。

図１０に示すように、第２の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第７２，第６，第１２，第１８，第２４，第３０，第３６，第４２，第４８，第５４，第６０，第６６のスロット２ａに挿入される。

図１１に示すように、第１，第２の外コイル部材１０Ａと同様に、第３～第６の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２のスロット２ａに挿入される。これにより、コイル３の８層が構成される。

詳しくは、第３の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第７１，第５，第１１，第１７，第２３，第２９，第３５，第４１，第４７，第５３，第５９，第６５のスロット２ａに挿入される。

第４の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第７０，第４，第１０，第１６，第２２，第２８，第３４，第４０，第４６，第５２，第５８，第６４のスロット２ａに挿入される。

第５の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第６９，第３，第９，第１５，第２１，第２７，第３３，第３９，第４５，第５１，第５７，第６３のスロット２ａに挿入される。

第６の外コイル部材１０Ａの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２の第６８，第２，第８，第１４，第２０，第２６，第３２，第３８，第４４，第５０，第５６，第６２のスロット２ａに挿入される。

第１～第６の内コイル部材１０Ｂを、ステータコア２の周方向に並べて、コイル３の７層を構成する場合、図１２に示すように、第６の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第２，第８，第１４，第２０，第２６，第３２，第３８，第４４，第５０，第５６，第６２，第６８のスロット２ａに挿入される。

図１３に示すように、第６の内コイル部材１０Ｂと同様に、第５～第１の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２外基部１２ａ～１２ｌは、ステータコア２のスロット２ａに挿入される。これにより、コイル３の７層が構成される。

詳しくは、第５の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第３，第９，第１５，第２１，第２７，第３３，第３９，第４５，第５１，第５７，第６３，第６９のスロット２ａに挿入される。

第４の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第４，第１０，第１６，第２２，第２８，第３４，第４０，第４６，第５２，第５８，第６４，第７０のスロット２ａに挿入される。

第３の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第５，第１１，第１７，第２３，第２９，第３５，第４１，第４７，第５３，第５９，第６５，第７１のスロット２ａに挿入される。

第２の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第６，第１２，第１８，第２４，第３０，第３６，第４２，第４８，第５４，第６０，第６６，第７２のスロット２ａに挿入される。

第１の内コイル部材１０Ｂの第１～第１２内基部４２ａ～４２ｌは、第７，第１３，第１９，第２５，第３１，第３７，第４３，第４９，第５５，第６１，第６７，第１のスロット２ａに挿入される。

図１４に示すように、８層を構成する第１～第６の外コイル部材１０Ａに、７層を構成する第１～第６の内コイル部材１０Ｂを重ねて配置した場合にも、重ならない部分がある。この重ならない位置に、外コイル部材１０Ａの外上右腕曲げ部３１、外上左腕曲げ部３２、外下右腕曲げ部３３及び外下左腕曲げ部３４が形成されている。これにより、外コイル部材１０Ａの厚み（幅）を変える必要がなく、外コイル部材１０Ａの厚みを変える加工工程が不要となり、各曲げ部３１～２４での導体抵抗の悪化を防止し、且つコスト悪化を防止することができる。なお、上記重ならない位置は、コイル３の第１～第８層を構成した場合にも、それぞれの外コイル部材１０Ａ及び内コイル部材１０Ｂが重ならない位置である。

また、重ならない位置がない場合には、ステータコア２の軸線方向に曲げ部をずらす必要があり、コイル３の軸線方向の長さが長くなる。本実施形態では、外上右腕曲げ部３１、外上左腕曲げ部３２、下右腕曲げ部３３及び下左腕曲げ部３４を、テータコア２の軸線方向にずらす必要がないので、コイル３の軸線方向の長さが長くなるのを防止することができる。

同様に、８層を構成する第１～第６の外コイル部材１０Ａと、７層を構成する第１～第６の内コイル部材１０Ｂとが重ならない位置に、内コイル部材１０Ｂの内上右腕曲げ部６１、内上左腕曲げ部６２、内下右腕曲げ部６３及び内下左腕曲げ部６４が形成されている。これにより、内コイル部材１０Ｂの厚み（幅）を変える必要がなく、内コイル部材１０Ｂの厚みを変える加工工程が不要となり、各曲げ部６１～６４での導体抵抗の悪化を防止し、且つコスト悪化を防止することができる。

図１５では、第１の外コイル部材１０Ａに、第３の左端の内コイル部材１０Ｂを重ねた状態を示す。図１６では、第３の外コイル部材１０Ａに、第１の内コイル部材１０Ｂを重ねた状態を示す。

図１５に示すように、８層を構成する外コイル部材１０Ａに、７層を構成する内コイル部材１０Ｂを重ねて配置した場合、８層を構成する外コイル部材１０Ａの外上左腕部１６ｂ（基準位置）は、７層を構成する内コイル部材１０Ｂの内上右腕部４６ａ（基準位置）と対向する。また、８層を構成する外コイル部材１０Ａの外下左腕部１８ｂ（基準位置）は、７層を構成する内コイル部材１０Ｂの内下右腕部４８ａ（基準位置）と対向する。

図１６に示すように、８層を構成する外コイル部材１０Ａの外上右腕部１６ａ（１Ｔ突出位置）は、７層を構成する内コイル部材１０Ｂの内上左腕部４６ｂ（１Ｔ突出位置）と対向する。また、８層の外コイル部材１０Ａの外下右腕部１８ａ（１Ｔ突出位置）は、７層の内コイル部材１０Ｂの内下左腕部４８ｂ（１Ｔ突出位置）と対向する。

このように、コイル３の８層を構成する外コイル部材１０Ａと、コイル３の７層を構成する内コイル部材１０Ｂとは、同じ位置（基準位置、１Ｔ突出位置等）同士が対向するので、互いに干渉することなく重ねることができる。

本実施形態では、コイル３の１層を構成する６個の内コイル部材１０Ｂは、内右端部５１及び内左端部５２が、ステータコア２の径方向外側に曲げられる。これにより、コイル３の１層を構成する６個の内コイル部材１０Ｂが、ステータ１の内側に回転自在に配置されたロータに接触するのを防止することができる。

上記実施形態では、コイル３を８層のコイル部材から構成しているが、複数層のコイル部材から構成されていればよい。

外コイル部材１０Ａを、図３における左右方向を中心にして反転させた形状にし、内コイル部材１０Ｂを、図５における左右方向を中心にして反転させた形状にするようにしてもよい。この場合、外上右腕部１６ａ、外下右腕部１８ａ及び外右端部２１は、基準位置にあり、外上左腕部１６ｂ、外下左腕部１８ｂ及び外左端部２２は、１Ｔ突出位置にある。

上記実施形態では、外コイル部材１０Ａの外上左腕曲げ部３２を略長方形状（図１８の２点鎖線）としている。これは、角度Ａ１が９０°程度で形成されているからである。

外上左腕曲げ部３２は、上記した略長方形状に限らず、図１７の実線で示すような平行四辺形状で形成するようにしてもよい。この場合、角度Ａ２を７０°程度で形成することにより、外上左腕曲げ部３２を平行四辺形状に形成することができる。外上左腕曲げ部３２を平行四辺形状に形成することにより、略長方形状である場合に比べて、外上左腕曲げ部３２の長さ（外上左腕曲げ部３２の上面及び下面の長さ）を長くすることができ、外上左腕曲げ部３２を曲げるときに外コイル部材１０Ａにかかる負荷を軽減することができる。

外上左腕曲げ部３２と同様に、外上右腕曲げ部３１、外下右腕曲げ部３３、外下左腕曲げ部３４、内上右腕曲げ部６１、内上左腕曲げ部６２、内下右腕曲げ部６３及び内下左腕曲げ部６４を平行四辺形状に形成するようにしてもよい。

１…ステータ、２…ステータコア、３…コイル、８…回転電機、１０Ａ…外コイル部材、１０Ｂ…内コイル部材、１２ａ～１２ｌ：第１～第１２外基部、１３ａ～１３ｅ…第１～第５外上接続部（第１接続部）、１４ａ～１４ｆ…第１～第６外下接続部（第２接続部）、１６ａ…外上右腕部、１６ｂ…外上左腕部、１７…外上腕接続部、１８ａ…外下右腕部、１８ｂ…外下左腕部、１９…外下腕接続部、３１…外上右腕曲げ部、３２…外上左腕曲げ部、３３…外下右腕曲げ部、３４…外下左腕曲げ部、４２ａ～４２ｌ…第１～第１２内基部、４３ａ～４３ｅ…第１～第５内上接続部、４４ａ～４４ｆ…第１～第６内下接続部、４６ａ…内上右腕部、４６ｂ…内上左腕部、４７…内上腕接続部、４８ａ…内下右腕部、４８ｂ…内下左腕部、４９…内下腕接続部、６１…内上右腕曲げ部、６２…内上左腕曲げ部、６３…内下右腕曲げ部、６４…内下左腕曲げ部

Claims (7)

1. 複数のコイル部材で環状に形成され、回転電機の環状のステータに設けられた複数のスロットに挿入される回転電機用のコイルであって、
   前記複数のコイル部材のそれぞれは、前記スロット内に挿入され、前記コイルの軸線方向に延び、且つ前記コイルの周方向に間隔を存する複数の基部と、前記スロットの一端から突出し、隣り合う前記基部の一端部同士を接続する複数の第１接続部と、前記スロットの他端から突出し、隣り合う前記基部の他端部同士を接続する複数の第２接続部とを備え、
   前記第１接続部及び前記第２接続部のそれぞれは、隣り合う前記基部のそれぞれにおける一端部及び他端部から互いに近づくように延びる２つの腕部と、前記２つの腕部を接続する腕接続部とを備え、
   前記コイル部材は、前記コイルの周方向に並んで配置され、且つ、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に複数挿入されて、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材同士は、位相をずらして配置され、
   前記２つの腕部のそれぞれは、前記コイルの径方向において隣り合う他の前記コイル部材と重ならない位置にある前記腕部の根元部に、前記コイルの径方向に曲げられた腕曲げ部が設けられており、
   前記腕曲げ部は、前記コイルの径方向における内側方向及び外側方向の一方に曲げられ、
   前記腕接続部は、前記コイルの径方向における前記内側方向及び前記外側方向の他方に曲げられていることを特徴とする回転電機用のコイル。
2. 複数のコイル部材で環状に形成され、回転電機の環状のステータに設けられた複数のスロットに挿入される回転電機用のコイルであって、
   前記複数のコイル部材のそれぞれは、前記スロット内に挿入され、前記コイルの軸線方向に延び、且つ前記コイルの周方向に間隔を存する複数の基部と、前記スロットの一端から突出し、隣り合う前記基部の一端部同士を接続する複数の第１接続部と、前記スロットの他端から突出し、隣り合う前記基部の他端部同士を接続する複数の第２接続部とを備え、
   前記第１接続部及び前記第２接続部のそれぞれは、隣り合う前記基部のそれぞれにおける一端部及び他端部から互いに近づくように延びる２つの腕部と、前記２つの腕部を接続する腕接続部とを備え、
   前記コイル部材は、前記コイルの周方向に並んで配置され、且つ、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に複数挿入されて、同一の前記スロット内で前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材同士は、位相をずらして配置され、
   前記２つの腕部のそれぞれは、前記コイルの径方向において隣り合う他の前記コイル部材と重ならない位置にある前記腕部の根元部に、前記コイルの径方向に曲げられた腕曲げ部が設けられており、
   前記２つの腕部は、一方の前記腕部が前記コイルの径方向における基準位置に位置し、他方の前記腕部が前記基準位置より内側に突出した突出位置に位置し、
   前記コイルの径方向に隣り合う前記コイル部材は、前記２つの腕部の前記基準位置に位置する前記一方の腕部同士、及び前記突出位置に位置する前記他方の腕部同士が向き合うことを特徴とする回転電機用のコイル。
3. 請求項１または２に記載の回転電機用のコイルにおいて、
   前記腕接続部は、前記コイルの周方向に延びていることを特徴とする回転電機用のコイル。
4. 請求項１または２に記載の回転電機用のコイルにおいて、
   前記腕部は、前記コイルの周方向に略４５°の角度で曲げられていることを特徴とする回転電機用のコイル。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機用のコイルにおいて、
   前記腕部は、前記コイルの周方向に異なる角度で複数回曲げられていることを特徴とする回転電機用のコイル。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の回転電機用のコイルにおいて、
   前記複数のコイル部材のうち、前記スロットの径方向の最も内周側に配置された前記コイル部材の終端部の前記腕曲げ部は、前記コイルの径方向における外側方向に曲げられていることを特徴とする回転電機用のコイル。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の回転電機用のコイルと、
   筒状に形成されて内周面に前記回転電機用のコイルの前記複数の基部が挿入される複数のスロットが形成されたステータと、
   を備えることを特徴とする回転電機。

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