WO2024084934A1 - 回転電機用ステータ - Google Patents

回転電機用ステータ Download PDF

Info

Publication number
WO2024084934A1
WO2024084934A1 PCT/JP2023/035862 JP2023035862W WO2024084934A1 WO 2024084934 A1 WO2024084934 A1 WO 2024084934A1 JP 2023035862 W JP2023035862 W JP 2023035862W WO 2024084934 A1 WO2024084934 A1 WO 2024084934A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slot
coil
stator
slot insertion
phase
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/035862
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智彦 竹味
清隆 古賀
裕之 野▲崎▼
隆洋 小淵
大輔 丸井
Original Assignee
株式会社アイシン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アイシン filed Critical 株式会社アイシン
Publication of WO2024084934A1 publication Critical patent/WO2024084934A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings

Definitions

  • This disclosure relates to a stator for a rotating electric machine.
  • a technology is known in which one end of each of the multiple coil pieces that form the stator coil is positioned on the outermost side of the stator core within the slot, and the other end is positioned on the innermost side of the stator core within the slot.
  • the present disclosure aims to reduce the axial size of the stator while increasing the number of parallel coil sections for each phase to four or more.
  • a stator coil in which coil portions for each phase are connected in four or more parallel circuits between a neutral terminal and a power line terminal for each phase; a stator core having a plurality of slots and around which the stator coil is wound; The stator coil is a slot insertion portion to be inserted into each corresponding slot among the plurality of slots; a bridge portion that is exposed from an axial end surface of the stator core and extends in a circumferential direction in a manner to connect between the pair of slot insertion portions,
  • a stator for a rotating electric machine is provided in which, in each phase, a first slot insertion portion among the multiple slot insertion portions in each of the four or more sets, which is directly connected to the power line terminal, is located on one axial side of the stator core, on the outermost diameter side of the corresponding slot.
  • this disclosure makes it possible to reduce the axial size of the stator while allowing the number of coil parts in parallel for each phase to be four or more.
  • FIG. 1 is a plan view of a rotating electric machine (stator) according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a three-phase coil in a Y-connection according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a stator according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the stator according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the stator according to the present embodiment.
  • 3A to 3C are diagrams for explaining the configuration of coil pieces that form a stator coil.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a U1 coil of a U-phase coil.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a U2 coil of a U-phase coil.
  • FIG. 1 is a plan view of a rotating electric machine (stator) according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a three-phase coil in a Y-connection according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a U3 coil of a U-phase coil.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a U4 coil of a U-phase coil.
  • FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of each terminal of a U-phase coil.
  • 13 is a diagram for explaining a second transition portion that connects the slot insertion portions of the first turns on the radially outermost side.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a third transition portion that connects the slot insertion portions of the eighth turns on the radially innermost side.
  • FIG. FIG. 13 is a perspective view of a stator according to a comparative example.
  • FIG. 1 is a plan view of a rotating electric machine (stator) according to this embodiment.
  • axial direction refers to the direction along the axis (symbol O) of the stator core 10 (rotor 150) (Z direction: see FIG. 1).
  • Z direction refers to the Z1 direction side
  • the other side is the Z2 direction side.
  • Cyrcumferential direction refers to the circumferential direction (A direction) of the stator core 10.
  • A1 direction One side of the circumferential direction
  • A2 direction One side of the circumferential direction
  • Radial direction refers to the radial direction (B direction) based on the axis of the stator core 10 (rotor 150).
  • dial inner side and “inner diameter side” refer to the direction toward the center of the stator core 10 (B1 direction).
  • “Radial outer side” and “outer diameter side” refer to the direction toward the outside of the stator core 10 (B2 direction).
  • the rotating electric machine 200 includes a stator 100 and a rotor 150.
  • the stator 100 and the rotor 150 are each formed in a circular ring shape.
  • the stator 100 and the rotor 150 face each other.
  • the rotor 150 is disposed radially inside (B1 direction side) the stator 100.
  • the rotor 150 is provided with a plurality of permanent magnets (not shown). That is, the rotating electric machine 200 of this embodiment is configured as an inner rotor type rotating electric machine.
  • the stator 100 includes a stator core 10.
  • the stator core 10 is disposed so as to face the rotor 150 in the radial direction.
  • the stator core 10 includes a plurality of slots 11 (for example, 48 slots). Teeth 12 are provided between adjacent slots 11.
  • the stator core 10 includes, for example, a plurality of electromagnetic steel plates laminated in the direction of the central axis of rotation (Z1 direction and Z2 direction), and is configured to allow magnetic flux to pass through.
  • the stator core 10 may be formed by compression molding magnetic powder.
  • the stator core 10 includes end faces 10a on both sides in the axial direction (Z1 direction) and the other side (Z2 direction).
  • the stator 100 includes a stator coil 20.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a Y-connected three-phase coil according to this embodiment.
  • the stator coil 20 is connected to an external power supply and configured to receive power (e.g., three-phase AC power).
  • the stator coil 20 is configured to generate a magnetic field when power is supplied to it.
  • the stator coil 20 includes a U-phase coil 30, a V-phase coil 40, and a W-phase coil 50, through which three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) AC currents flow.
  • the U-phase coil 30 includes a U1 coil section 31, a U2 coil section 32, a U3 coil section 33, and a U4 coil section 34, which are connected in parallel to each other.
  • the V-phase coil 40 includes a V1 coil section 41, a V2 coil section 42, a V3 coil section 43, and a V4 coil section 44, which are connected in parallel to each other.
  • the W-phase coil 50 includes a W1 coil section 51, a W2 coil section 52, a W3 coil section 53, and a W4 coil section 54, which are connected in parallel to each other.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are Y-connected (star-connected).
  • the AC power for each of the U-phase, V-phase, and W-phase is input from the power line terminal 61 to the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50, respectively.
  • the output sides of the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are connected to each other via a neutral terminal 62.
  • FIG. 3 is a perspective view of the stator 100 according to this embodiment.
  • FIG. 3A is a side view of the stator 100 according to this embodiment.
  • FIG. 3B is a top view of the stator 100 according to this embodiment.
  • FIG. 3C is a diagram for explaining the configuration of the coil pieces 70 that form the stator coil 20.
  • the stator coil 20 is wound around the stator core 10.
  • the stator coil 20 is in a wave-wound form, with multiple coil pieces 70 (FIG. 3C) arranged in each of the multiple slots 11.
  • the stator coil 20 is formed as a wave-wound conductor by connecting multiple coil pieces 70.
  • Each of the multiple coil pieces 70 may have an inverted U-shape when viewed with the Z1 side facing up.
  • Each of the multiple coil pieces 70 may be in the form of a rectangular cross-section flat conductor wire covered with an insulating coating.
  • Each of the multiple coil pieces 70 includes a slot insertion portion 21 and a transition portion 22.
  • the slot insertion portion 21 extends in the axial direction (Z direction) and is accommodated in each of the multiple slots 11.
  • the transition portion 22 connects a pair of the multiple slot insertion portions 21 together. In other words, the transition portion 22 connects the slot insertion portions 21 housed in different slots 11 together.
  • the transition portion 22 is formed on the Z2 direction side and the Z1 direction side, respectively.
  • the shape of the transition portion 22 differs for each of the first transition portion 23, the second transition portion 24, and the third transition portion 25 described below.
  • the jumper portions 22 on the Z2 side may be bent outward in the circumferential direction and joined to the jumper portions 22 on the Z2 side of different coil pieces 70 by laser joining or the like.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 have substantially the same configuration. Therefore, the following description will mainly focus on the U-phase coil 30.
  • the U-phase coil 30 is arranged in the stator core 10 in such a manner that the four sets of the U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 form a parallel circuit.
  • One end of each of the U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 is connected to a power line terminal 61. AC power is supplied from the power line terminal 61.
  • the other end of each of the U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 is connected to a neutral line terminal 62.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the U1 coil section 31 of the U-phase coil.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the U2 coil section 32 of the U-phase coil.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the U3 coil section 33 of the U-phase coil.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the U4 coil section 34 of the U-phase coil.
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of each terminal (power line terminal 61 and neutral line terminal 62) related to the U-phase coil 30, and shows only a part of the outermost diameter side of the U-phase coil 30 (one turn portion on the outermost diameter side in the radial direction).
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of each terminal (power line terminal 61 and neutral line terminal 62) related to the U-phase coil 30, and shows only a part of the outermost diameter side of the U-phase coil 30 (one turn portion on the outermost diameter side in the radial direction).
  • FIG. 9A is a diagram for explaining the second crossover section 24 that connects the first turn slot insertion sections 21 on the outermost diameter side in the radial direction.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the third crossover section 25 that connects the eighth turn slot insertion sections 21 on the innermost diameter side in the radial direction.
  • the U1 coil portion 31, U2 coil portion 32, U3 coil portion 33, and U4 coil portion 34 of the U-phase coil 30 are each arranged in slots 11 #1 (hereinafter, "number” will be written as "#"), #6, #7, #12, #13, #18, #19, #24, #25, #30, #31, #36, #37, #42, #43, and #48 of the 48 slots 11.
  • the slots 11 of #1 and #48, the slots 11 of #6 and #7, the slots 11 of #12 and #13, the slots 11 of #18 and #19, the slots 11 of #24 and #25, the slots 11 of #30 and #31, the slots 11 of #36 and #37, and the slots 11 of #42 and #43 are two slots 11 adjacent to each other in the circumferential direction (direction A).
  • Figs. 4 to 7 are views showing the annular stator core 10 in an expanded form, with the up-down direction being the radial direction (direction B) of the stator core 10 and the left-right direction being the circumferential direction (direction A) of the stator core 10. That is, in Figs. 4 to 7, the left and right ends of the figures are connected to each other.
  • the V-phase coil 40 and the W-phase coil 50 are arranged in the stator core 10 with two and four slots 11 shifted from the U-phase coil 30, respectively.
  • the multiple slot insertion parts 21 are housed in each of the multiple slots 11 in a state lined up along the radial direction (B direction) of the stator core 10. Specifically, in this embodiment, eight slot insertion parts 21 are arranged in a row in the radial direction in one slot 11. For example, in one slot 11, the slot insertion part 21 arranged on the outermost side (outer diameter side: B2 direction side) is the first turn (first layer), and the slot insertion part 21 arranged on the innermost side (inner diameter side: B1 side) is the eighth turn (eighth layer). Note that in Figures 4 to 7, the slot insertion parts 21 are arranged so that current (current from the power supply to the U-phase coil 30) flows in the order of the white numbers on a black background at positions indicated by white numbers.
  • the crossover portion 22 has a first crossover portion 23, a second crossover portion 24, and a third crossover portion 25.
  • the crossover portion 22 (first crossover portion 23, second crossover portion 24, and third crossover portion 25) shown by solid lines is disposed on the Z1 direction side of the stator core 10
  • the crossover portion 22 (first crossover portion 23) shown by dashed lines is disposed on the Z2 direction side of the stator core 10.
  • the crossover portion 22 (first crossover portion 23, second crossover portion 24, and third crossover portion 25) are illustrated typically as straight lines when viewed from the Z direction, but the crossover portion 22 (first crossover portion 23, second crossover portion 24, and third crossover portion 25) may have a curved shape when viewed from the Z direction.
  • the first crossover portion 23 connects pairs of slot insertion portions 21 that are located at different radial (B) positions among the multiple slot insertion portions 21 housed in different slots 11. Specifically, the first crossover portion 23 connects the slot insertion portions 21 such that the radial positions (number of turns) of the connected slot insertion portions 21 are changed stepwise in sequence toward one radial side. In other words, the first crossover portion 23 connects pairs of slot insertion portions 21 such that the number of turns increases toward one circumferential side (A1 direction side).
  • the first crossover portion 23 and the slot insertion portions 21 form four wave winding portions 20a, 20b, 20c, and 20d, each of which is wave wound around the stator core 10.
  • the multiple first crossover sections 23 and the slot insertion section 21 are connected to sequentially connect the slot insertion section 21 arranged on the outermost diameter side (first turn) to the slot insertion section 21 arranged on the innermost diameter side (eighth turn).
  • the multiple first crossover sections 23 connect the slot insertion sections 21 in pairs so that the radial position of the connected slot insertion section 21 is changed in stages in sequence from the slot insertion section 21 arranged at the first turn position, which is the end on the other radial side (e.g., the B2 direction side) of the slot 11 to the slot insertion section 21 arranged at the eighth turn position, which is the end on one side (e.g., the B1 direction side).
  • the first crossover sections 23 connect the slot insertion sections 21 arranged in pairs, which are arranged in different slots 11 and are shifted from each other radially (in the B direction) to the outside or inside. That is, in each of the wave winding sections 20a to 20d, the first crossover section 23 connects the slot insertion sections 21 while being shifted by one turn in sequence from the 8th turn to the 1st turn.
  • the wave winding portions 20a to 20d are arranged to make at least one round trip (two round trips in this embodiment).
  • One wave winding portion 20a is wave-wound along one side of the circumferential direction of the stator core 10 (e.g., the A1 direction) by the slot insertion portion 21 and the first crossover portion 23.
  • the wave winding portion 20b connected to the wave winding portion 20a is wave-wound along the other side of the circumferential direction toward the other side of the circumferential direction (e.g., the A2 direction) opposite the wave winding portion 20a.
  • the wave winding portion 20c and the wave winding portion 20d are similarly wave-wound toward one side and the other side of the circumferential direction, respectively.
  • the wave winding portion 20a, the wave winding portion 20b, the wave winding portion 20c, and the wave winding portion 20d are connected in this order to form the U1 coil portion 31, the U2 coil portion 32, the U3 coil portion 33, and the U4 coil portion 34 of the U-phase coil 30 in the stator coil 20. That is, each of the U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 is arranged on the stator core 10 while folding back three times in the circumferential direction.
  • the wave winding sections 20a to 20d are connected to each other by either the second crossover section 24 or the third crossover section 25.
  • the second crossover section 24 and the third crossover section 25 each connect a pair of slot insertion sections 21 that are housed in different slots 11 and have the same radial position (number of turns).
  • the second crossover section 24 connects the slot insertion sections 21 that are located on the outermost side in the radial direction (first turn) in each of the multiple slots 11.
  • the third crossover section 25 connects the slot insertion sections 21 that are located on the innermost side in the radial direction (eighth turn) in each of the multiple slots 11.
  • the second crossover section 24 or the third crossover section 25 connects the slot insertion sections 21 in pairs to each other, so that one and the other of one round trip of the wave winding sections 20a to 20d formed by the first crossover section 23 and the slot insertion section 21 are connected so as to fold back.
  • the U1 coil section 31 four wave winding sections 20a to 20d, one second crossover section 24, and two third crossover sections 25 form one conductor that is wave wound by folding back multiple times.
  • the power line terminal 61 is connected to the slot insertion portion 21 (part marked with white numeral number 1) located on the outermost diameter side (first turn) of the slot 11 of #37.
  • the power line terminal 61 may be in the form of an end of the coil piece 70, or may be in the form of a separate member joined to the end of the coil piece 70.
  • the first crossover portion 23 extends from #37 to #31 as the crossover portion 22 on the Z2 direction side.
  • the first crossover portion 23 is connected to the slot insertion portion 21 (part marked with numeral 2) located in the second turn of the slot 11 of #31, shifted inward from the outermost diameter side. Thereafter, the first crossover portion 23 is alternately connected to the slot insertion portion 21 on the Z1 direction side and the Z2 direction side in the order of the third turn of slot 11 of #25, the fourth turn of slot 11 of #19, and the fifth turn of slot 11 of #13, and is connected up to the eighth turn of slot insertion portion 21 (part number 8) of slot 11 of #43 while increasing the number of turns inward by one. In this way, a wave winding portion 20a connected by eight slot insertion portions 21 and seven first crossover portions 23 is formed.
  • the third crossover portion 25 is provided so as to fold back from the 8th turn slot insertion portion 21 of the slot 11 of #43 (part of the white number 8) to the 8th turn slot insertion portion 21 of the slot 11 of #48 (part of the number 9) on the Z1 side of the stator core 10.
  • the wave winding portion 20b is formed in the same manner as the wave winding portion 20a from the slot 11 of #48 where the part of the number 9 is provided, to the slot 11 of #42, changing its direction to the circumferential A2 direction side.
  • the U1 coil portion 31 is folded back from the wave winding portion 20b to the wave winding portion 20c by the second crossover portion 24 provided on the Z1 side of the stator core 10 from the slot insertion portion 21 of the first turn of the slot 11 of #42 (part of the number 16) to the slot insertion portion 21 of the first turn of the slot 11 of #1 (part of the number 17). Thereafter, the U1 coil section 31 is folded back in the same manner from the wave winding section 20c to the wave winding section 20d by the third crossover section 25. In this way, one U1 coil section 31 is formed by the four wave winding sections 20a to 20d folded back three times.
  • the wave winding section 20d is connected to the neutral conductor terminal 62 from the slot insertion section 21 (part numbered 32) of the first turn of the #6 slot 11.
  • the neutral conductor terminal 62 may be in the form of the end of the coil piece 70, or may be in the form of a separate member joined to the end of the coil piece 70.
  • the first crossover section 23 connects the second turn to the third turn, the fourth turn to the fifth turn, and the sixth turn to the seventh turn, and is positioned on the Z1 direction side.
  • the second crossover section 24, which connects the first turns together, and the third crossover section 25, which connects the eighth turns together, are all positioned on the Z1 direction side.
  • the power line terminal 61 and the neutral line terminal 62 are also connected on the Z1 direction side.
  • the slot insertion portion 21 (the slot insertion portion 21 inserted into slot 11 #37 in the U1 coil portion 31) that is directly connected to the power line terminal 61 among the multiple slot insertion portions 21 is also referred to as the "first slot insertion portion 21A" when distinguishing it from the other slot insertion portions 21.
  • the slot insertion portion 21 (the slot insertion portion 21 inserted into slot 11 #6) that is directly connected to the neutral terminal 62 among the multiple slot insertion portions 21 is also referred to as the "second slot insertion portion 21B" when distinguishing it from the other slot insertion portions 21.
  • the slot insertion portion 21 (the slot insertion portion 21 inserted into slot 11 #7, #12, #43, #48) that is inserted into the innermost side of the slot 11 (the 8th turn) among the multiple slot insertion portions 21 is also referred to as the "third slot insertion portion 21C" when distinguishing it from the other slot insertion portions 21.
  • each slot insertion portion 21 along the current flow direction from the first slot insertion portion 21A to the second slot insertion portion 21B is inserted into the corresponding slot 11 in a manner that has at least one reversal (three times in this example) in the change trend (increase and decrease) of the slot number.
  • the "slot number" here means that it increases relatively in sequence in a clockwise or counterclockwise direction along the circumferential direction as viewed in the axial direction with respect to the stator core 10.
  • the direction in which the number increases by one from #1 to #48 corresponds to the direction in which the slot number increases, and the direction in which the number changes from #48 to #1 also corresponds to the direction in which the slot number increases. Also, the direction in which the number decreases by one from #48 to #1 corresponds to the direction in which the slot number decreases, and the direction in which the number changes from #1 to #48 also corresponds to the direction in which the slot number decreases.
  • the slot insertion section 21 along the current flow direction from the first slot insertion section 21A to the second slot insertion section 21B reverses the increase and decrease of the slot number starting from the third slot insertion section 21C.
  • the slot number decreases from the first slot insertion section 21A to the first third slot insertion section 21C (the third slot insertion section 21C inserted into slot 11 #43) in the current flow direction, and the slot number increases from the last third slot insertion section 21C (the third slot insertion section 21C inserted into slot 11 #12) to the second slot insertion section 21B in the current flow direction.
  • each slot insertion section 21 along the current flow direction from the first slot insertion section 21A to the second slot insertion section 21B regularly changes its radial position.
  • the radial position in the slot 11 shifts radially inward by one turn (see the first crossover section 23).
  • the radial position in the slot 11 shifts radially outward by one turn (see the first crossover section 23) or the same radial position is maintained (see the second crossover section 24 and the third crossover section 25).
  • the U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 are each configured as part of the stator coil 20 that is wave-wound by folding back the four wave winding sections 20a to 20d multiple times.
  • the power line terminal 61 and neutral line terminal 62 of each of the U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 are arranged radially outward, similar to the U1 coil section 31. That is, as shown in FIG. 8, the power line terminals 61 and neutral line terminals 62 of each phase are all arranged radially outward of the stator core 10.
  • the symbols U, V, and W represent each phase, and the numbers 1 to 4 following the symbols U, V, and W represent a corresponding one of the four sets.
  • U1 to U4 represent the U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34, respectively.
  • the final "_in” and “_out” represent the power line terminal 61 and neutral line terminal 62, respectively.
  • the power line terminals 61 for the U1 coil section 31 and the U2 coil section 32 and the power line terminals 61 for the U3 coil section 33 and the U4 coil section 34 are set at diagonal positions in the circumferential direction as shown in FIG. 3B. This is also the case for the V-phase coil 40 and the W-phase coil 50.
  • the first crossover portion 23 forming one of the wave winding portions 20a to 20d and the first crossover portion 23 forming the other of the wave winding portions 20a to 20d connect the slot insertion portions 21 in pairs so that the radial positions of the connected slot insertion portions 21 change stepwise (sloping) in parallel with each other.
  • the number (pitch) of slots 11 spanned by the first crossover portion 23 is common in each of the multiple wave winding portions 20a to 20d.
  • the first crossover portion 23 connects the slot insertion portions 21 across five slots 11 while connecting the slot insertion portions 21 with one turn shifted.
  • the pitch number of the first crossover portion 23 is all "6" in each of the multiple wave winding portions 20a to 20d.
  • the first crossover portion 23 has a common pitch on one side (Z1 direction side) and the other side (Z2 direction side) of the stator core 10.
  • parallel here means that the radial positions of the slot insertion parts 21 connected to the first crossover parts 23 are parallel when arranged along the circumferential direction. In other words, it means that the positions of the slot insertion parts 21 are parallel when the annular stator core 10 is shown in an expanded form as in Figures 4 to 7.
  • the second and third crossover sections 24 and 25 each have two types of pitch numbers: one with a pitch of 5 and the other with a pitch of 7.
  • the second crossover section 24 with a pitch number of 7 is provided between slots #42 and #1 of 11
  • the third crossover section 25 with a pitch number of 5 is provided between slots #43 and #48 and between #7 and #12.
  • the second crossover section 24 with a pitch number of 5 is provided between slots #43 and #48 of 11
  • the third crossover section 25 with a pitch number of 7 is provided between slots #42 and #1 and between #6 and #13.
  • the second crossover sections 24 or the third crossover sections 25 connected to the slot insertion sections 21 arranged in a common slot 11 and having different pitch numbers are arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction (Z direction).
  • the second crossover section 24 or the third crossover section 25 having a larger pitch number is arranged above (Z1 direction side) the second crossover section 24 or the third crossover section 25 having a smaller pitch number.
  • the second crossover section 24 and the third crossover section 25 having a pitch number of 7 are arranged so as to cover the second crossover section 24 and the third crossover section 25 having a pitch number of 5 on the upper side, respectively.
  • the slot insertion portion 21 forming one of the multiple wave winding portions 20a to 20d for one round trip and the slot insertion portion 21 forming the other of the multiple wave winding portions 20a to 20d for one round trip are each disposed in adjacent slots 11.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 are each disposed alternately in a pair of adjacent slots 11 along the radial direction.
  • the slot insertion portions 21 forming the wave winding portions 20a-20d are accommodated in two slots 11 that are adjacent to each other in the circumferential direction, namely #1 and #48, #6 and #7, #12 and #13, #18 and #19, #24 and #25, #30 and #31, #36 and #37, and #42 and #43.
  • the slot insertion portions 21 are alternately arranged in different slots 11.
  • the U-phase U2 coil portion 32, U3 coil portion 33, and U4 coil portion 34 of FIG. 5 to FIG. 7 are also similar to the U-phase U1 coil portion 31. This makes it possible to prevent deviations in the positional relationship between the U-phase U1 coil section 31, U2 coil section 32, U3 coil section 33, and U4 coil section 34 and the permanent magnet (not shown) of the rotor 150.
  • the stator coil 20 is formed using seven types of coil pieces 70. That is, three types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a first crossover part 23, two types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a second crossover part 24, and two types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a third crossover part 25 are used.
  • the three types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a first crossover part 23 are three types on the Z1 direction side, namely, a coil piece 70 that connects the second turn to the third turn, a coil piece 70 that connects the fourth turn to the fifth turn, and a coil piece 70 that connects the sixth turn to the seventh turn.
  • the two types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a second crossover part 24 and the two types of coil pieces 70 that constitute a pair of slot insertion parts 21 and a third crossover part 25 are two types with pitch numbers of 5 and 7.
  • FIG. 10 is a perspective view of a stator 100' according to a comparative example.
  • the stator 100' according to the comparative example differs in that some of the power line terminals 61' and neutral line terminals 62' are arranged radially inward of the stator core 10.
  • the power line terminals 61 and neutral terminals 62 of each phase are all arranged radially outside the stator core 10.
  • this configuration it is possible to avoid the inconvenience that occurs when at least one power line terminal 61 is arranged radially inside.
  • the power line terminal 61 can be arranged axially inward from the axially outermost position of the transition portion 22 (i.e., the axially outermost position of the coil end, see line L3) when viewed in the radial direction. This prevents an increase in the axial size of the stator 100 caused by the power line terminal 61, and as a result, it is possible to reduce the axial size of the stator 100.
  • the wiring connected to the power line terminal 61 and connected to the inverter (e.g., wiring in the form of a cable) can also be arranged axially inward from the axially outermost position of the transition portion 22 when viewed in the radial direction.
  • the neutral terminal 62 and the neutral bus bar 63 connecting it can be positioned axially inward from the outermost axial position of the transition section 22 (i.e., the outermost axial position of the coil end, see line L3) when viewed in the radial direction.
  • This makes it possible to prevent an increase in the axial size of the stator 100 caused by the neutral terminal 62 and the neutral bus bar 63 connecting it, and as a result, it becomes possible to reduce the axial size of the stator 100.
  • the first crossover portion 23 forms wave winding portions 20a to 20d that are wave wound on the stator core 10 together with the slot insertion portions 21 by connecting pairs of the slot insertion portions 21 together so that the radial positions of the connected slot insertion portions 21 are changed stepwise in sequence toward one radial side.
  • the slot insertion portions 21 can be connected to each other without providing a portion where the radial positions of the connected slot insertion portions 21 are switched midway. Therefore, it is possible to prevent an increase in the number of types of coil pieces 70 on one axial side of the stator core 10.
  • the second crossover portion 24 and the third crossover portion 25 connect the slot insertion portions 21 in pairs, thereby connecting one of the wave winding portions 20a to 20d of one round trip formed by the first crossover portion 23 and the slot insertion portion 21 in a folded-back manner to the other.
  • This allows the wave winding portions 20a to 20d to be connected in a folded-back manner by the second crossover portion 24 and the third crossover portion 25, which connect the slot insertion portions 21 that are at the same radial position within the slot 11, to prevent the shape of the folded-back portion from becoming complicated.
  • the radial positions of the connected slot insertion portions 21 in one and the other of the wave winding portions 20a to 20d for one round trip are arranged so as to change in stages parallel to each other, so that the shapes of the conductors (coil pieces 70) constituting each of the wave winding portions 20a to 20d for one round trip can be made common. Therefore, even when the wave winding portions 20a to 20d for one round trip are connected in a folded-back manner, the number of types of coil pieces 70 used to form the stator coil 20 can be reduced.
  • the wave winding sections 20a to 20d can be formed so that the slot insertion sections 21 are arranged in each of the multiple slots 11 so that they are connected in stages from one end of the radial direction to the other end, and the ends of the wave winding sections 20a to 20d can be arranged on the outermost side in the radial direction. Therefore, when connecting the power line terminals 61 or neutral line terminals 62 to the stator coil 20, the manufacturing process can be prevented from becoming complicated compared to when connecting to a conductor (coil piece 70) midway through the slot 11.
  • the stator coil 20 is formed by folding back multiple times and wave-wound using multiple wave winding sections 20a-20d, the second crossover section 24 (outermost coil end section), and the third crossover section 25 (innermost coil end section), so the stator coil 20 can be formed so that it is wave-wound while folding back multiple times at each of the innermost and outermost radial ends of the slot 11. Therefore, even if the number of slot insertion sections 21 housed in one slot 11 is large, the stator coil 20 can be formed by folding back multiple times at each of the innermost and outermost radial ends of the slot 11, so that the number of types of coil pieces 70 that make up the stator coil 20 can be suppressed.
  • the stator coil 20 can be formed by connecting pairs of slot insertion parts 21 that are arranged radially outward or inward, one at a time, so that the slot insertion parts 21 can be densely arranged in each of the multiple slots 11. Therefore, the slot insertion parts 21 can be efficiently connected to the multiple slot insertion parts 21 arranged in the slots 11, while being connected in pairs so that the radial positions of the connected slot insertion parts 21 are changed stepwise in sequence toward one radial side.
  • the slot insertion portion 21 is arranged in a common slot 11 for both one and the other of the wave winding portions 20a to 20d for one round trip, the positional relationship of the stator coil 20 with respect to the magnet arranged in the rotor 150 facing the stator 100 will be biased, causing bias in the current flowing through the wave winding portions 20a to 20d.
  • the slot insertion portion 21 forming one of the wave winding portions 20a to 20d for one round trip and the slot insertion portion 21 forming the other of the wave winding portions 20a to 20d for one round trip are arranged in adjacent slots 11, thereby preventing bias in the current flowing through the wave winding portions 20a to 20d.
  • the neutral terminals 62 are also all arranged radially outward, but some or all of the neutral terminals 62 may be arranged radially inward of the stator core 10.
  • some or all of the second slot insertion portion 21B may be arranged on the radially innermost side within the slot 11.
  • the first crossover portion 23 forming one of the wave winding portions 20a to 20d and the first crossover portion 23 forming the other one of the wave winding portions 20a to 20d have their radial positions of the connecting slot insertion portions 21 changed in stages in parallel to each other, but this is not limited to this.
  • the radial positions of the slot insertion portions 21 of one of the wave winding portions and the other one of the wave winding portions do not have to be parallel to each other.
  • the wave winding portions 20a to 20d are folded back at the outermost and innermost radial positions, but this is not limited to the above. For example, they may be folded back midway in the radial direction.
  • the stator coil 20 is folded three times using four wave winding sections 20a to 20d, but this is not limited to the above.
  • the stator coil 20 may be configured to be folded only once using two wave winding sections.
  • the first crossover portion 23 connects pairs of slot insertion portions 21 that are arranged in different slots 11 and that are offset from each other by one outward or inward in the radial direction, but this is not limited to the above.
  • the first crossover portion 23 may connect slot insertion portions that are offset by two or more slot insertion portions. In other words, it may connect slot insertion portions that are offset from each other by two or more turns.
  • the slot insertion portion 21 forming one of the wave winding portions 20a to 20d and the slot insertion portion 21 forming the other of the wave winding portions 20a to 20d are arranged in adjacent slots 11, but this is not limited to the above.
  • the slot insertion portion forming one of the wave winding portions for one round trip and the slot insertion portion forming the other of the wave winding portions for one round trip may be arranged in a common slot.
  • the slot insertion portion forming one of the wave winding portions for one round trip and the slot insertion portion forming the other of the wave winding portions for one round trip may be arranged in slots spaced apart from each other.
  • the stator coil 20 is formed by the inverted U-shaped coil pieces 70, but this is not limited to the above.
  • the coil end parts may be formed by joining coil pieces separate from the rod-shaped coil pieces.
  • the coil part may be formed by combining inverted U-shaped coil pieces and U-shaped coil pieces from one side and the other side in the axial direction of the stator core 10.
  • the U-phase coil 30, the V-phase coil 40, and the W-phase coil 50 each constitute a coil with four coils in parallel, but this is not limited to the above.
  • each of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil may be configured with more than six coils in parallel, such as six or eight coils in parallel.
  • each slot 11 houses eight slot insertion portions 21 lined up in the radial direction, but this is not limited to this.
  • the number of slots in the stator core may be other than 48.
  • the number of slot insertion portions housed in one slot may be other than eight.
  • stator stator for rotating electric machine
  • 20 stator coil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

各相に係るコイル部が４組以上の並列回路で中性線端子と各相の動力線端子との間に接続されるステータコイルと、複数のスロットを有し、ステータコイルが巻装されるステータコアとを備え、ステータコイルは、複数のスロットのうちの、対応する各スロットに挿入されるスロット挿入部と、ステータコアの軸方向端面から露出し、対のスロット挿入部の間を接続する態様で周方向に延在する渡り部とを有し、各相において、各組における複数のスロット挿入部は、動力線端子に直接的に接続される第１スロット挿入部を含み、各相の第１スロット挿入部は、ステータコアの軸方向一方側において、対応するスロットの最外径側に位置する、回転電機用ステータが開示される。

Description

回転電機用ステータ
　本開示は、回転電機用ステータに関する。
　ステータコイルを形成する複数のコイル片の両端部のうちの、一方の端部がスロット内におけるステータコアの最外周側に配置され、他方の端部がスロット内におけるステータコアの最内周側に配置される技術が知られている。
特開２０１９－２０１４８５号公報
　しかしながら、上記のような従来技術では、最内周側のコイル片の端部（例えば動力線端子）からの配線を、コイルエンドの軸方向外側で径方向外側へと配索する必要（コイルエンドを径方向に跨ぐ必要）があり、ステータコイルの軸方向の体格の増加を招きやすい。特に、各相のコイル部の並列数を４つ以上とする場合、端子の数が多くなる関係上、このような径方向内側の端子の配置が採用されやすい。
　そこで、１つの側面では、本開示は、各相のコイル部の並列数を４つ以上としつつ、ステータの軸方向の体格の低減を図ることを目的とする。
　１つの側面では、各相に係るコイル部が４組以上の並列回路で中性線端子と各相の動力線端子との間に接続されるステータコイルと、
　複数のスロットを有し、前記ステータコイルが巻装されるステータコアとを備え、
　前記ステータコイルは、
　前記複数のスロットのうちの、対応する各スロットに挿入されるスロット挿入部と、
　前記ステータコアの軸方向端面から露出し、対の前記スロット挿入部の間を接続する態様で周方向に延在する渡り部とを有し、
　各相において、前記４組以上の各組における複数の前記スロット挿入部のうちの、前記動力線端子に直接的に接続される第１スロット挿入部は、前記ステータコアの軸方向一方側において、対応するスロットの最外径側に位置する、回転電機用ステータが提供される。
　１つの側面では、本開示によれば、各相のコイル部の並列数を４つ以上としつつ、ステータの軸方向の体格の低減を図ることが可能となる。
本実施例による回転電機（ステータ）の平面図である。 本実施例によるＹ結線された３相のコイルの回路図である。 本実施例によるステータの斜視図である。 本実施例によるステータの側面図である。 本実施例によるステータの上面図である。 ステータコイルを形成するコイル片の構成を説明するための図である。 Ｕ相コイルのＵ１コイルの構成を示す図である。 Ｕ相コイルのＵ２コイルの構成を示す図である。 Ｕ相コイルのＵ３コイルの構成を示す図である。 Ｕ相コイルのＵ４コイルの構成を示す図である。 Ｕ相コイルの各端子の配置を示す図である。 径方向の最外径側において１ターン目のスロット挿入部分同士を接続する第２渡り部を説明するための図である。 径方向の最内径側において８ターン目のスロット挿入部分同士を接続する第３渡り部を説明するための図である。 比較例によるステータの斜視図である。
　以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図１（図３以降も同様）において、見易さを優先するために、複数存在する同じ構成要素については、一部だけに参照符号を付している場合がある。
　図１は、本実施例による回転電機（ステータ）の平面図である。
　本願明細書では、「軸方向」とは、ステータコア１０（ロータ１５０）の軸心（符号Ｏ）に沿った方向（Ｚ方向：図１参照）を意味する。なお、軸方向の一方側をＺ１方向側、他方側をＺ２方向側とする。また、「周方向」とは、ステータコア１０の周方向（Ａ方向）を意味する。周方向の一方側をＡ１方向、他方側をＡ２方向とする。また、「径方向」とは、ステータコア１０（ロータ１５０）の軸心を基準とした半径方向（Ｂ方向）を意味する。そして、「径方向内側」及び「内径側」とは、ステータコア１０の中心に向かう方向（Ｂ１方向）を意味する。また、「径方向外側」及び「外径側」とは、ステータコア１０の外に向かう方向（Ｂ２方向）を意味する。
　図１に示すように、回転電機２００は、ステータ１００とロータ１５０とを備えている。ステータ１００及びロータ１５０の各々は、円環状に形成されている。ステータ１００及びロータ１５０は、互いに対向している。ロータ１５０は、ステータ１００の径方向内側（Ｂ１方向側）に配置されている。ロータ１５０は、複数の永久磁石（図示せず）が設けられている。すなわち、本実施例の回転電機２００は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。
　ステータ１００は、ステータコア１０を備えている。ステータコア１０は、ロータ１５０と半径方向に対向するように配置されている。また、ステータコア１０には、複数（例えば、４８個）のスロット１１が設けられている。また、隣接するスロット１１の間には、ティース１２が設けられている。ステータコア１０は、例えば、複数の電磁鋼板が回転中心軸方向（Ｚ１方向及びＺ２方向）に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。なお、ステータコア１０は、磁性体の粉末を圧縮成形することで形成されてもよい。また、ステータコア１０は、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）と他方側（Ｚ２方向側）との各々に、端面１０ａを有する。また、ステータ１００は、ステータコイル２０を備えている。
　図２は、本実施例によるＹ結線された３相のコイルの回路図である。
　図２に示すように、ステータコイル２０は、外部の電源部に接続されており、電力（例えば、三相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、ステータコイル２０は、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。ステータコイル２０は、三相（Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相）の交流電流の各々が流されるＵ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、及び、Ｗ相コイル５０を含む。
　Ｕ相コイル３０は、互いに並列に接続されたＵ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４を含む。また、Ｖ相コイル４０は、互いに並列に接続されたＶ１コイル部４１、Ｖ２コイル部４２、Ｖ３コイル部４３、及び、Ｖ４コイル部４４を含む。また、Ｗ相コイル５０は、互いに並列に接続されたＷ１コイル部５１、Ｗ２コイル部５２、Ｗ３コイル部５３、及び、Ｗ４コイル部５４を含む。そして、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、及び、Ｗ相コイル５０は、Ｙ結線（スター結線）されている。すなわち、いわゆる“４Ｙ”の結線が実現されている。Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の各々に係る交流電力は、動力線端子６１から、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０及びＷ相コイル５０にそれぞれ入力される。そして、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０及びＷ相コイル５０の各々の出力側は、中性線端子６２を介して互いに接続されている。
　図３は、本実施例によるステータ１００の斜視図である。図３Ａは、本実施例によるステータ１００の側面図である。図３Ｂは、本実施例によるステータ１００の上面図である。図３Ｃは、ステータコイル２０を形成するコイル片７０の構成を説明するための図である。
　図３に示すように、ステータコイル２０は、ステータコア１０に巻装される。本実施例では、ステータコイル２０は、波巻きとなる態様で、複数のコイル片７０（図３Ｃ）が複数のスロット１１の各々に配置される。具体的には、図３Ｃに示すように、ステータコイル２０は、複数のコイル片７０を接続することによって波巻きされた導線として形成されている。なお、複数のコイル片７０の各々は、Ｚ１側を上側として視て逆Ｕ字形状を有してよい。また、複数のコイル片７０の各々は、矩形断面の平角導線を絶縁被覆で覆う形態であってよい。
　複数のコイル片７０のそれぞれは、スロット挿入部２１と渡り部２２とを含む。
　スロット挿入部２１は、軸方向（Ｚ方向）に延在し、複数のスロット１１の各々に収容される。
　渡り部２２は、複数のスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。すなわち、渡り部２２は、互いに異なるスロット１１に収容されているスロット挿入部２１同士を接続する。渡り部２２は、Ｚ２方向側と、Ｚ１方向側とにそれぞれ形成される。なお、渡り部２２の形状は、後述する第１渡り部２３、第２渡り部２４、及び、第３渡り部２５の各々ごとに異なる。
　なお、図３Ｃに示すように、コイル片７０は、スロット１１の各々にスロット挿入部２１が収容されるように配置された後に、Ｚ２方向側の渡り部２２が周方向の外側に向かって折り曲げられるとともに、異なるコイル片７０のＺ２方向側の渡り部２２とレーザ接合などにより接合されてよい。
　なお、ステータコイル２０において、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０及びＷ相コイル５０は、実質的に同様の構成を有する。そこで、以下では、主にＵ相コイル３０について説明する。
　Ｕ相コイル３０は、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の４組が並列回路を形成する態様で、ステータコア１０に配置されている。また、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々の一方の端部は、動力線端子６１に接続されている。動力線端子６１からは、交流の電力が供給される。そして、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々の他方の端部は、中性線端子６２に接続されている。
　図４は、Ｕ相コイルのＵ１コイル部３１の構成を示す図である。図５は、Ｕ相コイルのＵ２コイル部３２の構成を示す図である。図６は、Ｕ相コイルのＵ３コイル部３３の構成を示す図である。図７は、Ｕ相コイルのＵ４コイル部３４の構成を示す図である。図８は、Ｕ相コイル３０に係る各端子（動力線端子６１及び中性線端子６２）の配置を示す図であり、Ｕ相コイル３０の最外径側の一部（径方向の最外径側の１ターン部分）だけを示す図である。図９Ａは、径方向の最外径側において１ターン目のスロット挿入部２１同士を接続する第２渡り部２４を説明するための図である。図９Ｂは、径方向の最内径側において８ターン目のスロット挿入部２１同士を接続する第３渡り部２５を説明するための図である。
　図４～図７に示すように、Ｕ相コイル３０のＵ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々は、４８個のスロット１１のうち、１番目（以下、「番目」を「＃」と記す）、＃６、＃７、＃１２、＃１３、＃１８、＃１９、＃２４、＃２５、＃３０、＃３１、＃３６、＃３７、＃４２、＃４３、及び、＃４８のスロット１１に配置されている。ここで、＃１及び＃４８のスロット１１、＃６及び＃７のスロット１１、＃１２及び＃１３のスロット１１、＃１８及び＃１９のスロット１１、＃２４及び＃２５のスロット１１、＃３０及び＃３１のスロット１１、＃３６及び＃３７のスロット１１、＃４２及び＃４３のスロット１１は、それぞれ、周方向（Ａ方向）において互いに隣り合う２つのスロット１１である。なお、図４～図７は、上下方向をステータコア１０の径方向（Ｂ方向）、左右方向をステータコア１０の周方向（Ａ方向）となるように、円環形のステータコア１０を展開した形で示す図である。すなわち、図４～図７では、図の左右の端が互いに繋がっている。また、図示は省略するが、Ｖ相コイル４０及びＷ相コイル５０は、ステータコア１０において、Ｕ相コイル３０から、それぞれ、スロット１１が２つずつ及び４つずつずれた状態で配置されている。
　複数のスロット挿入部２１は、複数のスロット１１の各々において、ステータコア１０の径方向（Ｂ方向）に沿って並んだ状態で収容されている。具体的には、本実施例では、１つのスロット１１において、８本のスロット挿入部２１が径方向に一列に並んで配置されている。例えば、１つのスロット１１において、最も外側（外径側：Ｂ２方向側）に配置されているスロット挿入部２１を１ターン目（１層目）として、最も内側（内径側：Ｂ１側）に配置されているスロット挿入部２１を８ターン目（８層目）とする。なお、図４～図７では、スロット挿入部２１は、黒地に白の数字で示された位置に白の数字の順に電流（交流電流のうちの、電源部からＵ相コイル３０に向かう電流）が流れるように配置されている。
　本実施例では、渡り部２２は、第１渡り部２３、第２渡り部２４、及び、第３渡り部２５を有する。図４～図７では、実線で示された渡り部２２（第１渡り部２３、第２渡り部２４、及び、第３渡り部２５）は、ステータコア１０のＺ１方向側に配置されており、破線で示された渡り部２２（第１渡り部２３）は、ステータコア１０のＺ２方向側に配置されていることを示している。また、図４～図７では、渡り部２２（第１渡り部２３、第２渡り部２４、及び、第３渡り部２５）がＺ方向から見て直線として模式的に図示されているが、渡り部２２（第１渡り部２３、第２渡り部２４、及び、第３渡り部２５）は、Ｚ方向から見て湾曲した形状を有していてもよい。
　第１渡り部２３は、互いに異なるスロット１１に収容されている複数のスロット挿入部２１のうち、径方向（Ｂ方向）の位置が互いに異なるスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。具体的には、第１渡り部２３は、接続するスロット挿入部２１の径方向の位置（ターン数）が、径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット挿入部２１同士を接続する。すなわち、第１渡り部２３は、周方向の一方側（Ａ１方向側）に向かってターン数が増加するようにスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。このような第１渡り部２３とスロット挿入部２１とによって、各々がステータコア１０に波巻きされた４つの波巻き部２０ａ、波巻き部２０ｂ、波巻き部２０ｃ、及び、波巻き部２０ｄが形成されている。
　本実施例では、波巻き部２０ａ～２０ｄの各々において、複数の第１渡り部２３とスロット挿入部２１とが接続されることによって、最外径側（１ターン目）に配置されたスロット挿入部２１から最内径側（８ターン目）に配置されたスロット挿入部２１までが、順に接続されている。すなわち、複数の第１渡り部２３は、スロット１１において径方向の他方側（例えば、Ｂ２方向側）の端である１ターン目の位置に配置されているスロット挿入部２１から、一方側（例えば、Ｂ１方向側）の端である８ターン目の位置に配置されているスロット挿入部２１まで、接続するスロット挿入部２１の径方向の位置が順に段階的に変更されるようにスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。本実施例では、第１渡り部２３は、互いに異なるスロット１１に配置されているスロット挿入部２１のうち、径方向（Ｂ方向）において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。すなわち、波巻き部２０ａ～２０ｄの各々において、第１渡り部２３は、８ターン目から１ターン目まで順に１ターンずつずれながらスロット挿入部２１同士を接続する。
　波巻き部２０ａ～２０ｄは、少なくとも一往復（本実施例では二往復）するように設けられている。１つの波巻き部２０ａは、スロット挿入部２１と第１渡り部２３とによって、ステータコア１０の周方向の一方側（例えば、Ａ１方向）に向かって、周方向の一方側に沿って波巻きされる。そして、波巻き部２０ａに接続される波巻き部２０ｂは、波巻き部２０ａとは反対側の周方向の他方側（例えば、Ａ２方向）に向かって、周方向の他方側に沿って波巻きされる。波巻き部２０ｃ及び波巻き部２０ｄも、同様に、それぞれ、周方向の一方側及び他方側に向かって波巻きされる。そして、波巻き部２０ａ、波巻き部２０ｂ、波巻き部２０ｃ、及び、波巻き部２０ｄがこの順に接続されることによって、ステータコイル２０におけるＵ相コイル３０のＵ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々として形成される。すなわち、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々は、周方向の向きを３回折り返しながらステータコア１０に配置されている。
　本実施例では、波巻き部２０ａ～２０ｄは、第２渡り部２４及び第３渡り部２５のいずれかによって互いに接続される。第２渡り部２４及び第３渡り部２５の各々は、互いに異なるスロット１１に収容されている複数のスロット挿入部２１のうち、径方向の位置（ターン数）が互いに共通のスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。具体的には、第２渡り部２４は、複数のスロット１１の各々において、径方向の最も外側（１ターン目）に配置されているスロット挿入部２１同士を接続する。第３渡り部２５は、複数のスロット１１の各々において、径方向の最も内側（８ターン目）に配置されているスロット挿入部２１同士を接続する。そして、第２渡り部２４または第３渡り部２５によって、スロット挿入部２１同士が一対ずつ接続されることによって、第１渡り部２３及びスロット挿入部２１により形成された波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分の一方と他方とが折り返すように接続される。例えば、Ｕ１コイル部３１では、４つの波巻き部２０ａ～２０ｄと、１つの第２渡り部２４と、２つの第３渡り部２５とによって、複数回折り返されて波巻きされた１つの導体が形成されている。
　具体的には、図４に示すように、Ｕ１コイル部３１では、＃３７のスロット１１の最外径側（１ターン目）に配置されたスロット挿入部２１（白の数字の番号１の部分）から動力線端子６１が接続される。なお、動力線端子６１は、コイル片７０の端部の形態であってよいし、コイル片７０の端部に接合される別部材の形態であってもよい。そして、スロット１１に沿ってＺ２方向に向かってスロット挿入部２１が延びた後、＃３７から＃３１に渡ってＺ２方向側の渡り部２２として第１渡り部２３が延びている。そして、ステータコア１０のＺ２方向側において、第１渡り部２３は、＃３１のスロット１１において最外径側から一つ内側にずれて２ターン目に配置されているスロット挿入部２１（番号２の部分）に接続される。その後、第１渡り部２３は、＃２５のスロット１１の３ターン目、＃１９のスロット１１の４ターン目、＃１３のスロット１１の５ターン目の順に、Ｚ１方向側とＺ２方向側とにおいて交互にスロット挿入部２１に接続され、ターン数を１つずつ内側に増やしながら＃４３のスロット１１の８ターン目のスロット挿入部２１（番号８の部分）まで接続する。このようにして、８個のスロット挿入部２１と７個の第１渡り部２３とによって接続された波巻き部２０ａが形成される。
　そして、＃４３のスロット１１の８ターン目のスロット挿入部２１（白の数字の番号８の部分）から、＃４８のスロット１１の８ターン目のスロット挿入部２１（番号９の部分）まで、ステータコア１０のＺ１方向側において第３渡り部２５が折り返すように設けられている。第３渡り部２５によって折り返された後、番号９の部分が設けられた＃４８のスロット１１から、周方向のＡ２方向側に向きを変更して、＃４２のスロット１１まで、波巻き部２０ｂが、波巻き部２０ａと同様に形成される。そして、Ｕ１コイル部３１は、＃４２のスロット１１の１ターン目のスロット挿入部２１（番号１６の部分）から、＃１のスロット１１の１ターン目のスロット挿入部２１（番号１７の部分）まで、ステータコア１０のＺ１方向側において第２渡り部２４が設けられていることにより、波巻き部２０ｂから波巻き部２０ｃに折り返される。その後、Ｕ１コイル部３１は、同様にして、第３渡り部２５により波巻き部２０ｃから波巻き部２０ｄに折り返される。このようにして、３回折り返した４つの波巻き部２０ａ～２０ｄにより、１つのＵ１コイル部３１が形成される。なお、波巻き部２０ｄは、＃６のスロット１１の１ターン目のスロット挿入部２１（番号３２の部分）から、中性線端子６２が接続される。なお、中性線端子６２は、コイル片７０の端部の形態であってよいし、コイル片７０の端部に接合される別部材の形態であってもよい。
　このようにして、第１渡り部２３は、２ターン目から３ターン目と、４ターン目から５ターン目と、６ターン目から７ターン目とを接続し、Ｚ１方向側に配置されている。また、１ターン目同士を接続する第２渡り部２４と８ターン目同士を接続する第３渡り部２５は、全てＺ１方向側に配置される。なお、動力線端子６１及び中性線端子６２も、Ｚ１方向側において接続されている。
　以下では、複数のスロット挿入部２１のうちの、動力線端子６１に直接的に接続されるスロット挿入部２１（Ｕ１コイル部３１では、＃３７のスロット１１に挿入されたスロット挿入部２１）を、他のスロット挿入部２１と区別する際、「第１スロット挿入部２１Ａ」とも称する。また、複数のスロット挿入部２１のうちの、中性線端子６２に直接的に接続されるスロット挿入部２１（＃６のスロット１１に挿入されたスロット挿入部２１）を、他のスロット挿入部２１と区別する際、「第２スロット挿入部２１Ｂ」とも称する。また、複数のスロット挿入部２１のうちの、スロット１１の最内径側（８ターン目）に挿入されたスロット挿入部２１（＃７、＃１２、＃４３、＃４８のスロット１１に挿入されたスロット挿入部２１）を、他のスロット挿入部２１と区別する際、「第３スロット挿入部２１Ｃ」とも称する。
　本実施例では、上述したように、第１スロット挿入部２１Ａから第２スロット挿入部２１Ｂまでの電流の流れ方向に沿った各スロット挿入部２１は、スロット番号の変化傾向（増加及び減少）に係る反転を少なくとも１回（本例では「３回」）有する態様で、対応するスロット１１に挿入される。ここでいう“スロット番号”とは、ステータコア１０に対して軸方向視の周方向に沿って時計回り又は反時計回りで順に相対的に増加するものとする。本実施例の場合、＃１から＃４８をスロット番号に対応させると、＃１から＃４８まで１つずつ増加する方向が、スロット番号が増加する方向に対応し、＃４８から＃１を介して変化する方向も、スロット番号が増加する方向に対応する。また、＃４８から＃１まで１つずつ減少する方向が、スロット番号が減少する方向に対応し、＃１から＃４８を介して変化する方向も、スロット番号が減少する方向に対応する。
　特に、本実施例では、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４のそれぞれにおいて、第１スロット挿入部２１Ａから第２スロット挿入部２１Ｂまでの電流の流れ方向に沿った各スロット挿入部２１は、第３スロット挿入部２１Ｃを起点として、スロット番号の増減が反転する。例えば、Ｕ１コイル部３１の場合、第１スロット挿入部２１Ａから電流の流れ方向で最初の第３スロット挿入部２１Ｃ（＃４３のスロット１１に挿入された第３スロット挿入部２１Ｃ）までスロット番号が減少する態様、かつ、電流の流れ方向で最後の第３スロット挿入部２１Ｃ（＃１２のスロット１１に挿入された第３スロット挿入部２１Ｃ）から第２スロット挿入部２１Ｂまでスロット番号が増加する態様で、対応するスロットに挿入される。
　また、本実施例では、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４のそれぞれにおいて、第１スロット挿入部２１Ａから第２スロット挿入部２１Ｂまでの電流の流れ方向に沿った各スロット挿入部２１は、規則的に径方向位置を変化させる。例えば、Ｕ１コイル部３１の場合、スロット番号が減少する際はスロット１１内の径方向位置が径方向内側に１ターン分だけずれる（第１渡り部２３参照）。また、スロット番号が増加する際はスロット１１内の径方向位置が径方向外側に１ターン分だけずれる（第１渡り部２３参照）又は同じ径方向位置が維持される（第２渡り部２４、第３渡り部２５参照）。
　図５～図７に示すように、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々も、Ｕ１コイル部３１と同様に、４つの波巻き部２０ａ～２０ｄが折り返されることによって、複数回折り返して波巻きされたステータコイル２０の一部として構成されている。
　特に本実施例では、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々も、Ｕ１コイル部３１と同様、動力線端子６１及び中性線端子６２は、ともに、径方向外側に配置される。すなわち、図８に示すように、各相の動力線端子６１及び中性線端子６２は、すべて、ステータコア１０の径方向外側に配置される。なお、図８において、記号Ｕ、Ｖ、Ｗは、各相を表し、記号Ｕ、Ｖ、Ｗの後の１～４の数字は、４組のうちの対応する一の組を表す。例えば、Ｕ１からＵ４は、Ｕ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４のそれぞれ表す。また、最後の“＿ｉｎ”及び“＿ｏｕｔ”は、それぞれ、動力線端子６１及び中性線端子６２を表す。
　ここで、本実施例では、Ｕ相コイル３０において、Ｕ１コイル部３１及びＵ２コイル部３２に係る動力線端子６１と、Ｕ３コイル部３３及びＵ４コイル部３４に係る動力線端子６１は、図３Ｂに示すように、周方向で対角位置に設定される。これは、Ｖ相コイル４０及びＷ相コイル５０においても同様である。
　また、本実施例では、波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分の一方を形成する第１渡り部２３と、一往復分の他方を形成する第１渡り部２３とは、接続するスロット挿入部２１の径方向の位置が互いに平行に段階的に（スロープ状に）変更されるようにスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する。また、複数の波巻き部２０ａ～２０ｄの各々において、第１渡り部２３が跨ぐスロット１１の個数（ピッチ）は共通である。具体的には、第１渡り部２３は、ターンを１つ分ずらしてスロット挿入部２１同士を繋ぐ間に、５つのスロット１１を跨いでスロット挿入部２１同士を接続する。言い換えれば、複数の波巻き部２０ａ～２０ｄの各々において、第１渡り部２３のピッチ数は、全て「６」となる。第１渡り部２３は、ステータコア１０の一方側（Ｚ１方向側）と他方側（Ｚ２方向側）とで、共通のピッチを有する。なお、ここで言う「平行」とは、第１渡り部２３に接続されるスロット挿入部２１の径方向の位置が周方向に沿って配置されている状態で平行であることを意味する。すなわち、図４～図７のように円環形のステータコア１０を展開した形で示した状態でスロット挿入部２１の位置が平行となることを意味する。
　なお、第２渡り部２４及び第３渡り部２５の各々では、ピッチ数５とピッチ数７との２種類が存在する。例えば、図４のＵ１コイル部３１では、スロット１１の＃４２と＃１との間にピッチ数が７の第２渡り部２４が設けられ、＃４３と＃４８との間と、＃７と＃１２との間との各々に、ピッチ数が５の第３渡り部２５が設けられている。これに対して、図５のＵ２コイル部３２では、スロット１１の＃４３と＃４８との間にピッチ数が５の第２渡り部２４が設けられ、＃４２と＃１との間と、＃６と＃１３との間との各々に、ピッチ数が７の第３渡り部２５が設けられている。
　また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、共通するスロット１１に配置されているスロット挿入部２１に接続される第２渡り部２４同士、または、第３渡り部２５同士であって、ピッチ数の互いに異なる第２渡り部２４同士、または、第３渡り部２５同士は、軸方向（Ｚ方向）から見て互いに重なり合うように配置されている。ピッチ数の大きい第２渡り部２４または第３渡り部２５は、ピッチ数の小さい第２渡り部２４または第３渡り部２５の上方側（Ｚ１方向側）に配置されている。具体的には、ピッチ数が７である第２渡り部２４及び第３渡り部２５が、それぞれ、ピッチ数が５である第２渡り部２４及び第３渡り部２５を上方側において覆うように配置される。
　また、図４～図７に示すように、複数の波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分の一方を形成するスロット挿入部２１と、一往復分の他方を形成するスロット挿入部２１とは、互いに隣り合うスロット１１に各々配置されている。また、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、及び、Ｗ相コイル５０の各々は、互いに隣り合う一対のスロット１１に径方向に沿って交互に配置されている。
　例えば、図４のＵ相のＵ１コイル部３１において、波巻き部２０ａ～２０ｄを形成するスロット挿入部２１は、周方向において互いに隣り合う２つのスロット１１である＃１及び＃４８、＃６及び＃７、＃１２及び＃１３、＃１８及び＃１９、＃２４及び＃２５、＃３０及び＃３１、＃３６及び＃３７、＃４２及び＃４３に収容されている。そして、波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの隣り合う（一往復分）同士では、スロット挿入部２１は、互いに異なるスロット１１に交互に配置されている。そして、図５～図７のＵ相のＵ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４も、Ｕ相のＵ１コイル部３１と同様である。これにより、Ｕ相のＵ１コイル部３１、Ｕ２コイル部３２、Ｕ３コイル部３３、及び、Ｕ４コイル部３４の各々同士において、ロータ１５０の図示しない永久磁石に対する位置関係が偏ることを抑制できる。
　また、本実施例では、７種類のコイル片７０を用いてステータコイル２０が形成される。すなわち、一対のスロット挿入部２１と第１渡り部２３とを構成する３種類のコイル片７０と、一対のスロット挿入部２１と第２渡り部２４とを構成する２種類のコイル片７０と、一対のスロット挿入部２１と第３渡り部２５とを構成する２種類のコイル片７０とが用いられる。一対のスロット挿入部２１と第１渡り部２３とを構成する３種類のコイル片７０は、Ｚ１方向側において、第１渡り部２３が、それぞれ、２ターン目から３ターン目を接続するコイル片７０と、４ターン目から５ターン目を接続するコイル片７０と、６ターン目から７ターン目を接続するコイル片７０との３種類である。一対のスロット挿入部２１と第２渡り部２４とを構成する２種類のコイル片７０と、一対のスロット挿入部２１と第３渡り部２５とを構成する２種類のコイル片７０とは、各々ピッチ数が５と７との２種類である。
　ここで、図１０に示す比較例を対照的に参照して、本実施例の効果を説明する。
　図１０は、比較例によるステータ１００’の斜視図である。比較例によるステータ１００’は、一部の動力線端子６１’や中性線端子６２’がステータコア１０の径方向内側に配置されている点が異なる。
　このような比較例では、上記の“発明が解決しようとする課題”の欄で上述したように、最内周側の動力線端子６１’からの配線（例えば図１０のケーブル６１０’参照）を、コイルエンドの軸方向外側で径方向外側へと配索する必要（コイルエンドを径方向に跨ぐ必要）があり、ステータコイル２０’に起因したステータ１００’の軸方向の体格の増加を招きやすい。特に、本実施例と同様に、各相のコイル部の並列数を４つ以上とする場合、端子の数が多くなる関係上、このような径方向内側の端子の配置が採用されやすい。
　これに対して、本実施例によれば、上述したように、各相の動力線端子６１及び中性線端子６２は、すべて、ステータコア１０の径方向外側に配置される。かかる構成によれば、少なくとも１つの動力線端子６１が径方向内側に配置される場合の不都合を回避できる。すなわち、図１０を参照して上述した比較例とは異なり、ステータコイル２０に起因したステータ１００の軸方向の体格の増加を防止できる。換言すると、本実施例によれば、各相のコイル部の並列数を４つとしつつ、ステータ１００の軸方向の体格の低減を図ることが可能となる。
　従って、本実施例によれば、図３Ａに示すように、動力線端子６１は、径方向に視て、渡り部２２の軸方向最も外側の位置（すなわちコイルエンドの軸方向最も外側の位置であり、ラインＬ３参照）よりも軸方向内側に配置できる。これにより、動力線端子６１に起因したステータ１００の軸方向の体格の増加を防止でき、その結果、ステータ１００の軸方向の体格の低減を図ることが可能となる。この場合、動力線端子６１に接続される配線であって、インバータ（図示せず）への配線（例えばケーブルの形態の配線）も、径方向に視て、渡り部２２の軸方向最も外側の位置よりも軸方向内側に配置することが可能である。
　また、本実施例によれば、図３Ａ（及び図３）に示すように、中性線端子６２及びそれを接続する中性点バスバー６３は、径方向に視て、渡り部２２の軸方向最も外側の位置（すなわちコイルエンドの軸方向最も外側の位置、ラインＬ３参照）よりも軸方向内側に配置できる。これにより、中性線端子６２及びそれを接続する中性点バスバー６３に起因したステータ１００の軸方向の体格の増加を防止でき、その結果、ステータ１００の軸方向の体格の低減を図ることが可能となる。
　本実施例では、上述した効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
　本実施例では、上記のように、第１渡り部２３は、接続するスロット挿入部２１の径方向の位置が、径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続することによって、スロット挿入部２１と共にステータコア１０に波巻きされた波巻き部２０ａ～２０ｄを形成する。これにより、複数のスロット１１の各々において、径方向に隣り合うスロット挿入部２１を交互に接続する場合と異なり、接続されるスロット挿入部２１の径方向の位置を途中で切り替える部分を設けることなくスロット挿入部２１同士を接続できる。そのため、ステータコア１０の軸方向の一方側におけるコイル片７０の形状の種類が増加することを抑制できる。その結果、ステータコイル２０を形成するためのコイル片７０の種類が多くなることを抑制できる。また、本実施例では、上記のように、第２渡り部２４及び第３渡り部２５は、スロット挿入部２１同士を一対ずつ接続することによって、第１渡り部２３とスロット挿入部２１とにより形成された一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの一方と他方とを折り返すように接続する。これにより、スロット１１内において径方向の位置が互いに共通のスロット挿入部２１同士を接続する第２渡り部２４及び第３渡り部２５によって、波巻き部２０ａ～２０ｄ同士を折り返すように接続できるので、折り返し部分の形状が複雑になることを防止できる。
　本実施例では、上記のように、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの一方と他方とにおいて、接続されるスロット挿入部２１の径方向における位置が互いに平行に段階的に変更されるように配置されているため、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの一方と他方との各々を構成する導体（コイル片７０）の形状を共通化できる。そのため、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄを折り返すように接続する場合にも、ステータコイル２０を形成するためのコイル片７０の種類の低減を図ることができる。
　本実施例では、上記のように、複数のスロット１１の各々において、径方向の一方側の端から他方側の端に向かって段階的に接続されるスロット挿入部２１が配置されるように波巻き部２０ａ～２０ｄを形成できるので、波巻き部２０ａ～２０ｄの端部を径方向の一番外側に配置できる。そのため、動力線端子６１または中性線端子６２などをステータコイル２０に接続する場合に、スロット１１の途中の導体（コイル片７０）に接続する場合に比べて、製造工程が複雑化することを抑制できる。
　本実施例では、上記のように、複数の波巻き部２０ａ～２０ｄと、第２渡り部２４（最外コイルエンド部分）及び第３渡り部２５（最内コイルエンド部分）とによって、複数回折り返されて波巻きされたステータコイル２０が形成されているので、スロット１１の径方向の最も内側と最も外側との各々において複数回折り返しながら波巻きされるようにステータコイル２０を形成できる。そのため、１つのスロット１１に収容されるスロット挿入部２１の本数が多くなる場合にも、スロット１１の径方向の最も内側と最も外側との各々において複数回折り返すことによってステータコイル２０を形成できるので、ステータコイル２０を構成するコイル片７０の種類が多くなることを抑制できる。
　本実施例では、上記のように、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続することによって、ステータコイル２０を形成できるので、複数のスロット１１の各々にスロット挿入部２１を密に配置できる。そのため、スロット１１内に配置された複数のスロット挿入部２１に対して効率よく接続しながら、接続されるスロット挿入部２１の径方向の位置が径方向の一方側に向かって順に段階的に変更されるようにスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続できる。
　ここで、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの一方と他方との両方ともにおいて、スロット挿入部２１が共通のスロット１１に配置されている場合には、ステータ１００と対向するロータ１５０に配置されている磁石に対するステータコイル２０の位置関係が偏ることとなるため、波巻き部２０ａ～２０ｄに流れる電流に偏りが生じる。この点を考慮して、本実施例では、上記のように、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの一方を形成するスロット挿入部２１と、一往復分の波巻き部２０ａ～２０ｄの他方を形成するスロット挿入部２１とを、互いに隣り合うスロット１１に各々配置することにより、波巻き部２０ａ～２０ｄに流れる電流に偏りが生じることを抑制できる。
　以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
　例えば、上述した実施例では、中性線端子６２もすべて径方向外側に配置されているが、中性線端子６２の一部又は全部は、ステータコア１０の径方向内側に配置されてもよい。すなわち、第２スロット挿入部２１Ｂの一部又は全部は、スロット１１内の径方向の最内径側に配置されてもよい。
　また、上述した実施例では、波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分のうちの一方を形成する第１渡り部２３と、他方を形成する第１渡り部２３とは、接続するスロット挿入部２１の径方向の位置が互いに平行に段階的に変更される例を示したが、これに限られない。例えば、一往復分の一方と他方とで、スロット挿入部２１の径方向の位置が互いに平行ではなくてもよい。
　また、上述した実施例では、径方向の最外側及び最内側で波巻き部２０ａ～２０ｄが折り返される例を示したが、これに限られない。例えば、径方向の途中で折り返すようにしてもよい。
　また、上述した実施例では、４つの波巻き部２０ａ～２０ｄによって、３回折り返されたステータコイル２０が形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、２つの波巻き部によって、１回だけ折り返すようにステータコイル２０を構成してもよい。
　また、上述した実施例では、第１渡り部２３は、互いに異なるスロット１１に配置されているスロット挿入部２１のうちの、径方向において一つずつ外側または内側に互いにずれて配置されているスロット挿入部２１同士を一対ずつ接続する例を示したが、これに限られない。例えば、第１渡り部２３を、スロット挿入部の２つ分以上ずれて配置されたスロット挿入部同士を接続するようにしてもよい。すなわち、互いに２ターン以上ずれたスロット挿入部同士を接続するようにしてもよい。
　また、上述した実施例では、波巻き部２０ａ～２０ｄのうちの一往復分のうちの一方を形成するスロット挿入部２１と、他方を形成するスロット挿入部２１とは、互いに隣り合うスロット１１に各々配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、一往復分の波巻き部の一方を形成するスロット挿入部と、一往復分の波巻き部の他方を形成するスロット挿入部とを、共通のスロットに配置するようにしてもよい。また、一往復分の波巻き部の一方を形成するスロット挿入部と、一往復分の波巻き部の他方を形成するスロット挿入部とを、互いに離間したスロットに配置するようにしてもよい。
　また、上述した実施例では逆Ｕ字形状のコイル片７０によってステータコイル２０が形成される例を示したが、これに限られない。例えば、棒状のコイル片をスロット挿入部としてスロット内に配置したあと、棒状のコイル片とは別個のコイル片を接合することによってコイルエンド部分を形成するようにしてもよい。また、ステータコア１０の軸方向の一方側と他方側から、逆Ｕ字形状のコイル片とＵ字形状のコイル片とを組み合わせることによってコイル部を形成するようにしてもよい。
　また、上述した実施例では、Ｕ相コイル３０、Ｖ相コイル４０、及び、Ｗ相コイル５０の各々が４並列のコイルを構成する例を示したが、これに限られない。例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及び、Ｗ相コイルの各々は、６並列や８並列のような６並列以上の構成であってもよい。
　また、上述した実施例では、ステータコア１０に４８個のスロット１１が設けられており、各々のスロット１１には、８本のスロット挿入部２１が径方向に並んで収容される例を示したが、これに限られない。例えば、ステータコアのスロット数は４８以外でもよい。また、１つのスロットに収容されるスロット挿入部の本数も８本以外であってもよい。
１００・・・ステータ（回転電機用ステータ）、２０・・・ステータコイル、３１・・・Ｕ１コイル部（コイル部）、３２・・・Ｕ２コイル部（コイル部）、３３・・・Ｕ３コイル部（コイル部）、３４・・・Ｕ４コイル部（コイル部）、４１・・・Ｖ１コイル部（コイル部）、４２・・・Ｖ２コイル部（コイル部）、４３・・・Ｖ３コイル部（コイル部）、４４・・・Ｖ４コイル部（コイル部）、５１・・・Ｗ１コイル部（コイル部）、５２・・・Ｗ２コイル部（コイル部）、５３・・・Ｗ３コイル部（コイル部）、５４・・・Ｗ４コイル部（コイル部）、１０・・・ステータコア、１１・・・スロット、２１・・・スロット挿入部、２１Ａ・・・第１スロット挿入部、２１Ｂ・・・第２スロット挿入部、２１Ｃ・・・第３スロット挿入部、２２・・・渡り部、６１・・・動力線端子、６２・・・中性線端子

Claims (7)

  1. 　各相に係るコイル部が４組以上の並列回路で中性線端子と各相の動力線端子との間に接続されるステータコイルと、
    　複数のスロットを有し、前記ステータコイルが巻装されるステータコアとを備え、
    　前記ステータコイルは、
    　前記複数のスロットのうちの、対応する各スロットに挿入されるスロット挿入部と、
    　前記ステータコアの軸方向端面から露出し、対の前記スロット挿入部の間を接続する態様で周方向に延在する渡り部とを有し、
    　各相において、前記４組以上の各組における複数の前記スロット挿入部のうちの、前記動力線端子に直接的に接続される第１スロット挿入部は、前記ステータコアの軸方向一方側において、対応するスロットの最外径側に位置する、回転電機用ステータ。
  2. 　各相において、前記各組における複数の前記スロット挿入部のうちの、前記中性線端子に直接的に接続される第２スロット挿入部は、前記ステータコアの前記軸方向一方側において、対応するスロットの最外径側に位置する、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
  3. 　前記複数のスロットについて、前記ステータコアに対して軸方向視の周方向に沿って時計回り又は反時計回りで順に相対的に増加するスロット番号を付与した場合に、前記ステータコイルにおける一の相に係る各組において、前記第１スロット挿入部から前記第２スロット挿入部までの電流の流れ方向に沿った各スロット挿入部は、スロット番号が増加方向及び減少方向のうちのいずれか一方の第１方向から他方の第２方向へと変化する反転が少なくとも１回生じる態様で、対応するスロットに挿入される、請求項２に記載の回転電機用ステータ。
  4. 　各相において、前記各組における複数の前記スロット挿入部は、前記第１スロット挿入部及び前記第２スロット挿入部に加えて、対応するスロットの最内径側に位置する少なくとも１つの第３スロット挿入部を含み、
    　前記各組において、前記第１スロット挿入部から前記第２スロット挿入部までの前記流れ方向に沿った各スロット挿入部は、前記第１スロット挿入部から前記流れ方向で最初の前記第３スロット挿入部までスロット番号が前記第１方向に変化する態様、かつ、前記流れ方向で最後の前記第３スロット挿入部から前記第２スロット挿入部までスロット番号が前記第２方向に変化する態様で、対応するスロットに挿入される、請求項３に記載の回転電機用ステータ。
  5. 　前記各組において、前記第１スロット挿入部から前記第２スロット挿入部までの前記流れ方向に沿った各スロット挿入部は、スロット番号が前記第１方向に変化する際はスロット内の径方向位置が径方向内側に１ターン分だけずれる態様、かつ、スロット番号が前記第２方向に変化する際はスロット内の径方向位置が径方向外側に１ターン分だけずれる又は同じ径方向位置が維持される態様で、対応するスロットに挿入される、請求項３に記載の回転電機用ステータ。
  6. 　前記ステータコイルにおける複数の前記中性線端子の間を接続する中性点バスバーを更に備え、
    　前記中性点バスバーは、径方向に視て、前記渡り部の軸方向最も外側の位置よりも軸方向内側に位置する、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
  7. 　前記動力線端子は、径方向に視て、前記渡り部の軸方向最も外側の位置よりも軸方向内側に位置する、請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ。
PCT/JP2023/035862 2022-10-19 2023-10-02 回転電機用ステータ WO2024084934A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022167302A JP2024060143A (ja) 2022-10-19 2022-10-19 回転電機用ステータ
JP2022-167302 2022-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024084934A1 true WO2024084934A1 (ja) 2024-04-25

Family

ID=90737714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/035862 WO2024084934A1 (ja) 2022-10-19 2023-10-02 回転電機用ステータ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024060143A (ja)
WO (1) WO2024084934A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034848A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 株式会社デンソー 回転電機の固定子及びその固定子を備えた回転電機
WO2019062914A1 (zh) * 2017-09-29 2019-04-04 比亚迪股份有限公司 定子组件和具有其的电机和车辆
JP2019201485A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 アイシン精機株式会社 回転電機
JP2022136858A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 日本電産株式会社 モータ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034848A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 株式会社デンソー 回転電機の固定子及びその固定子を備えた回転電機
WO2019062914A1 (zh) * 2017-09-29 2019-04-04 比亚迪股份有限公司 定子组件和具有其的电机和车辆
JP2019201485A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 アイシン精機株式会社 回転電機
JP2022136858A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 日本電産株式会社 モータ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024060143A (ja) 2024-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6477338B2 (ja) 回転電機の固定子
EP3217516B1 (en) Rotating electrical machine
TWI538353B (zh) 旋轉電機之定子及使用該定子之旋轉電機
JP2004229459A (ja) 回転電機の集中巻きステータコイル
US20140021815A1 (en) Electricity collection and distribution ring and electric motor
WO2013157115A1 (ja) 回転電機の固定子巻線
TWI511421B (zh) 旋轉電動機
JP4567133B2 (ja) 回転電機およびその製造方法
JP7070075B2 (ja) 回転電機
US20190013710A1 (en) Rotary Electric Machine
CN115051492A (zh) 马达
JP2018088729A (ja) 回転電機のステータ
JP2000324739A (ja) 回転電機および回転電機のコイルの結線方法
CN111478478A (zh) 一种电机定子及电机
US20230369921A1 (en) Stator and motor
CN213585303U (zh) 一种电机定子及电机
CN111478477A (zh) 一种电机定子及电机
WO2024084934A1 (ja) 回転電機用ステータ
JP2010268575A (ja) 回転電機
WO2016174730A1 (ja) 回転電機
CN211880197U (zh) 一种电机定子及电机
CN211908498U (zh) 一种电机定子及电机
JP2009131038A (ja) 電機子
JP2024060142A (ja) 回転電機用ステータ及び製造方法
CN111478479A (zh) 一种电机定子及电机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23879581

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1