コイル及びコイルセット
【課題】コイルの成形工程の簡素化やコイルエンド部が占有する空間の低減化が可能なコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットを提供する。
【解決手段】一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、軸方向配列部４０において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における電機子コア側から順に、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４とした場合に、第一導体部４１及び第二導体部４２は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、第三導体部４３及び第四導体部４４は、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向一方側に隣接した第三スロット位置Ｓ３、及び第二スロット位置Ｓ２に対して周方向他方側に隣接した第四スロット位置Ｓ４において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列される。
【解決手段】一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、軸方向配列部４０において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における電機子コア側から順に、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４とした場合に、第一導体部４１及び第二導体部４２は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、第三導体部４３及び第四導体部４４は、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向一方側に隣接した第三スロット位置Ｓ３、及び第二スロット位置Ｓ２に対して周方向他方側に隣接した第四スロット位置Ｓ４において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して、周方向に隣接する２つのスロットに同相のコイルを構成する線状導体が並行に配置されるように、コイルを波巻又は同心巻により巻装する構成が知られている。例えば、下記の特許文献１の図３には、同相のコイルを構成する２つの線状導体のそれぞれを波巻により電機子コアに巻装し、一方の線状導体と他方の線状導体とが周方向に隣接した２つのスロットにそれぞれ配置される構成が開示されている。コイルエンド部にて周方向位置が異なる２つのスロット間を周方向につないでコイル辺部同士を接続する導体部をコイル辺部間接続部とすると、この構成では、２つの異なるスロット組（以下、２つのスロット組のそれぞれを、「第一スロット組」及び「第二スロット組」という。）に対応する２つのコイル辺部間接続部が周方向に重複する位置関係で配置される。そして、特許文献１の図３に示されているように、これら２つのコイル辺部間接続部は、コイルエンド部において互いに交差しない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３９７４７号公報（図２、図３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の図２にも示されているように、電機子コアの各スロットの内部には、同相のコイルを構成する複数の線状導体が径方向に隣接して複数層配置される場合がある。このような複数層巻のコイルが採用される場合、上記特許文献１の図３に示されるような構成では、コイルエンド部において、第一スロット組に対応する複数のコイル辺部間接続部と、第二スロット組に対応する複数のコイル辺部間接続部とが、周方向に重複する位置関係で配置されることになる。なお、コイルエンド部は、コイルの生産工程の簡素化やコイルエンド部が占有する空間の低減化の観点からその形状を定めることが望ましいが、上記特許文献１には、２つの異なるスロット組の夫々に対応してコイル辺部間接続部が複数存在する場合に、コイルエンド部においてこれらのコイル辺部間接続部をどのように配置するかについての具体的な記載はない。
【０００５】
そこで、周方向に隣接する複数のスロットに同相のコイルを構成する線状導体が並行に複数層配置される構成において、コイルの成形工程の簡素化やコイルエンド部が占有する空間の低減化が可能なコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイルの特徴構成は、一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、前記電機子コアに巻装された巻装状態において前記スロット内に配置されるコイル辺部と、周方向位置が異なる２つの前記コイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに前記巻装状態において前記電機子コアの軸方向外側に突出して配置されるコイルエンド部と、を備え、軸方向一方側の前記コイルエンド部が、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなる軸方向配列部を有し、前記軸方向配列部において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における前記電機子コア側から順に、第一導体部、第二導体部、第三導体部、第四導体部とした場合に、前記第一導体部及び前記第二導体部は、一つのスロットの位置である第一スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第一スロット位置に対して周方向他方側に離間したスロットの位置である第二スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第三導体部及び前記第四導体部は、前記第一スロット位置に対して周方向一方側に隣接したスロットの位置である第三スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第二スロット位置に対して周方向他方側に隣接したスロットの位置である第四スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列された点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、軸方向一方側のコイルエンド部が有する軸方向配列部が、４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなるため、軸方向一方側のコイルエンド部の軸方向幅は、線状導体の幅の４倍の値に概ね定まり、当該コイルエンド部の径方向幅は、線状導体の幅に概ね定まる。よって、コイルエンド部の径方向幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることができる。
また、この特徴構成によれば、第一導体部及び第二導体部のそれぞれの周方向両側のコイル辺部が配置される第一スロット位置及び第二スロット位置のスロット位置の組（以下、「第一スロット位置組」という。）の周方向両外側に、第三導体部及び第四導体部のそれぞれの周方向両側のコイル辺部が配置される第三スロット位置及び第四スロット位置のスロット位置の組（以下、「第二スロット位置組」という。）が位置する。すなわち、第一スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向両外側の境界が定まる周方向範囲は、第二スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向両外側の境界が定まる周方向範囲に含まれることになる。そして、軸方向配列部において、第一導体部及び第二導体部は、第三導体部及び第四導体部に対して軸方向における電機子コア側に配置される。よって、コイルエンド部において、第一導体部及び第二導体部の組と、第三導体部及び第四導体部の組とが交差しないように各線状導体部を配置することが可能となり、コイルエンド部の径方向幅を小さく抑えることが容易となる。
そして、一本の線状導体を用いて波巻又は同心巻により４ターン分を連続成形する際に、第一スロット位置組に対応する線状導体部の組（第一導体部及び第二導体部の組）と、第二スロット位置組に対応する線状導体部の組（第三導体部及び第四導体部の組）とのいずれか一方の組の２本の線状導体部を先に連続して成形した後に、他方の組の２本の線状導体部を連続して成形する構成とすることが容易となり、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【０００８】
ここで、前記一本の線状導体の何れか一方の端部から他方の端部に向かって、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、前記第四導体部の順に形成されていると好適である。
【０００９】
この構成によれば、一本の線状導体の一方の端部から他方の端部に向かって、又は、他方の端部から一方の端部に向かって、軸方向配列部を形成するための屈曲加工を順次行う構成とした場合に、軸方向配列部を構成する各線状導体部を軸方向に沿う順に順次成形することができる。よって、コイルを容易に形成することが可能となる。
【００１０】
また、前記第一導体部及び前記第二導体部のそれぞれが、前記第一スロット位置及び前記第二スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、前記第三導体部及び前記第四導体部のそれぞれが、前記第三スロット位置及び前記第四スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、前記各スロット位置に対応する前記接続部に関し、当該各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の前記接続部が周方向オフセット屈曲部を備えた周方向オフセット接続部とされ、他方の線状導体部の前記接続部が径方向オフセット屈曲部を備えた径方向オフセット接続部とされ、前記周方向オフセット屈曲部は、前記周方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記コイル辺部側から前記軸方向配列部側に向かうに従って、径方向視にて前記径方向オフセット接続部の中心線と略一致する周方向位置から、当該径方向オフセット接続部の中心線に対して周方向にオフセットさせるための屈曲部であり、前記径方向オフセット屈曲部は、前記径方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記軸方向配列部側から前記コイル辺部側に向かうに従って、周方向視にて前記周方向オフセット接続部の中心線と略一致する径方向位置から、当該周方向オフセット接続部の中心線に対して径方向にオフセットさせるための屈曲部であると好適である。
【００１１】
なお、本願において「中心線」とは、線状導体の延在方向に直交する断面における中心点を延在方向に沿って連続的に結んだ線を意味する。
【００１２】
この構成によれば、各スロット位置に対応する２つの接続部に関し、一方の接続部（周方向オフセット接続部）に周方向オフセット屈曲部を形成し、他方の接続部（径方向オフセット接続部）に径方向オフセット屈曲部を形成することで、各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部を、軸方向配列部において同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列させることができる。すなわち、１つの接続部に形成する屈曲部の個数を抑制することができ、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることが容易となるとともに、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１３】
また、前記各スロット位置に対応する２つの前記接続部に関し、一方の前記接続部が前記周方向オフセット接続部とされ、他方の前記接続部が前記径方向オフセット接続部とされている構成において、前記周方向オフセット接続部と前記径方向オフセット接続部とのいずれかの分類、及び各接続部が備える前記周方向オフセット屈曲部又は前記径方向オフセット屈曲部のオフセット方向に関し、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致し、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致すると好適である。
【００１４】
この構成によれば、第一導体部及び第二導体部の組と、第三導体部及び第四導体部の組との間で、接続部の形状が類似したものとなる。よって、各線状導体部を容易に配置することができ、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１５】
また、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、及び前記第四導体部のそれぞれは、軸方向他方側の前記コイルエンド部において周方向に延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向における前記電機子コア側から前記第三導体部、前記第四導体部、前記第一導体部、前記第二導体部の順となるように同じ径方向位置で軸方向に積み重なるように配列されて、軸方向他方側における軸方向配列部を構成していると好適である。
【００１６】
この構成によれば、軸方向他方側においても、コイルエンド部の径方向幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るコイルセットの第一の特徴構成は、上述したような構成のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、前記第一相コイル、前記第二相コイル、及び前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向一方側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部である点にある。
【００１８】
上記の特徴構成によれば、３相のコイルの全てについて、接続部のオフセット方向に関する構成が同じであるため、コイルの生産性を向上することができる。また、周方向オフセット接続部と径方向オフセット接続部とのいずれかの分類に関し、第一導体部、第二導体部、第三導体部、及び第四導体部の全てについて、軸方向配列部に対して周方向一方側の該当するスロット位置に対応する接続部と、当該軸方向配列部に対して周方向他方側の該当するスロット位置に対応する接続部とが一致するため、コイルセットを構成する各コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１９】
本発明に係るコイルセットの第二の特徴構成は、上述したような構成のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、前記第一相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第二相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた点にある。
【００２０】
この構成によれば、周方向オフセット接続部が径方向に屈曲しない構成とした場合に、第一相コイルを、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向内側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向内側に突出したものとし、第三相コイルを、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向外側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向外側に突出したものとすることができる。また、第二相コイルを、軸方向配列部に対して周方向一方側では、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向外側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向外側に突出したものとするとともに、軸方向配列部に対して周方向他方側では、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向内側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向内側に突出したものとすることができる。よって、これら３相のコイルの内の２つの軸方向配列部が周方向に重複して配置される構成とした場合に、径方向内側に配置される軸方向配列部から径方向外側に突出するコイル辺部を、径方向外側に配置される軸方向配列部に対して径方向に重複させるとともに、径方向外側に配置される軸方向配列部から径方向内側に突出するコイル辺部を、径方向内側に配置される軸方向配列部に対して径方向に重複させる構成をとることが可能となる。よって、軸方向配列部が位置する径方向範囲と、コイル辺部が位置する径方向範囲とが径方向に重複する割合を高めることができ、コイルエンド部が占有する空間の径方向幅を小さく抑えることができる。
【００２１】
上記第一の特徴構成又は上記第二の特徴構成を備えるコイルセットにおいて、前記第二相コイルは、前記軸方向配列部における周方向の所定位置に、周方向一方側を周方向他方側に対して径方向内側にオフセットするための径方向段差部を備え、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向外側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向内側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分の径方向外側に、当該周方向一方側部分に対して周方向に重複するように配置されていると好適である。
【００２２】
なお、本願において、２つの部材の配置に関して、ある方向に「重複」とは、２つの部材のそれぞれが、当該方向の配置に関して同じ位置となる部分を少なくとも一部に有することを指す。
【００２３】
この構成によれば、第一相コイル及び第三相コイルのそれぞれの軸方向配列部が位置する径方向範囲と、第二相コイルの軸方向配列部が位置する径方向範囲とが径方向に重複する割合を高めることができる。よって、コイルエンド部が占有する空間の径方向幅を小さく抑えることができる。
また、一般に３相のコイルは、コイル辺部の周方向位置を互いにずらして周方向に沿って順に配置されるため、このようなコイルエンド部の配置としても、コイル辺部を適切に電機子コアのスロットに配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るステータを示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るコイルセットを示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るＶ相コイルを示す斜視図である。
【図５】図３の一部拡大図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係るコイルセットを示す斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係るＶ相コイルを示す斜視図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係るＷ相コイルを示す斜視図である。
【図１０】図７の一部拡大図である。
【図１１】図８の一部拡大図である。
【図１２】図９の一部拡大図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態に係るコイルセットにおける軸方向配列部及びコイル辺部の周方向及び径方向の位置関係を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の別実施形態に係るステータを示す斜視図である。
【図１５】本発明の別実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
１．第一の実施形態
本発明に係るコイル及びコイルセットの第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図１、図２に示すように、本実施形態においては、コイルセット３は、３相のコイル２０（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）を備え、各コイル２０は、波巻によりステータコア１に巻装される形状に形成されている。本実施形態に係るコイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれが、接続部５０（図３から図５参照）のオフセット方向に関して同じ構成を有する点に特徴を有する。これにより、コイルの生産性の向上を図ることが可能となっている。以下、本実施形態に係るコイル２０及びコイルセット３の構成について詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向」、「周方向」、「径方向」は、後述する円筒状のコア基準面の軸心を基準として定義している。また、コイルセット３や各相のコイル２０についての各方向は、コイルセット３やコイル２０がステータコア１に巻装された状態での方向として規定している。さらに、本明細書においては、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗを特に区別する必要がない場合には、単にコイル２０という。
また、本実施形態では、ステータコア１、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗが、それぞれ、本発明における「電機子コア」、「第一相コイル」、「第二相コイル」、「第三相コイル」に相当する。
【００２６】
１−１．ステータの全体構成
図１に示すように、ステータ１００は、ステータコア１及びコイルセット３を備えている。ステータコア１は、磁性材料を用いて形成されており、コイルセット３を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面の軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるスロット１０が当該コア基準面の周方向Ｃに複数分散配置されてステータコア１が形成されている。ここで、「円筒状のコア基準面」とは、スロット１０の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図１に示すように、ステータコア１に対して、互いに周方向Ｃに隣接するスロット１０間に設けられたティース７０の径方向内側Ｒ１の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向視における断面形状が当該コア内周面の軸方向視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面（仮想面を含む）も、本発明における「円筒状のコア基準面」になり得る。例えば、本実施形態では、図１に示すようにステータコア１は円筒状に形成されているため、ステータコア１の外周面を「円筒状のコア基準面」とすることもできる。
【００２７】
ステータコア１は、上記の円筒状のコア内周面に、周方向Ｃに分散配置された複数のスロット１０を有する。複数のスロット１０は、所定の周方向間隔で配置されており、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるように設けられている。本実施形態では、ステータコア１には、その全周で計４８個のスロット１０が設けられている。よって、本例では上記所定の周方向間隔は、円周を３６０度とした場合の７．５度に相当する周方向間隔となる。そして、各スロット１０は、軸方向Ｌに直交する断面が互いに同じ断面形状（本例では矩形状断面）に形成されている。また、本例では、ステータコア１のスロット１０はオープンスロットであり、径方向内側Ｒ１に開口する開口部の周方向幅が、コイル２０が装着される部分の周方向幅と同等以上（本例では同等）であるスロットとされている。
【００２８】
コイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗを備えており、図１に示すように、各コイル２０は波巻・分布巻の形態でステータコア１に巻装される。そして、軸方向Ｌの両側に、コイルエンド部３１がステータコア１の軸方向外側に突出して形成される。図１に示すように、本実施形態では、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１が、リード線と接続される側のコイルエンド部３１とされている。なお、図１では、５個のコイルセット３がステータコア１に巻装される場合を例として示している。詳細は後述するが、１つのコイルセット３は、各スロット位置に対応して、２つのコイル辺部３０を径方向Ｒに互いに隣接するように備えている。よって、図１に示す例では、各スロット１０の内部に、１０本のコイル辺部３０が径方向Ｒに積み重なるように、一列に整列配置されることになる。なお、当然ながら、ステーコア１に巻装するコイルセット３の個数は、適宜変更可能である。
【００２９】
本実施形態では、各相のコイル２０は、長手方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。線状導体の表面は、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１におけるコイル接続部３６（図２参照）のような接合が必要となる接続部位を除き、樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。そして、各相のコイル２０には、各相の接続端子Ｔ（Ｕ相接続端子Ｔｕ、Ｖ相接続端子Ｔｖ、Ｗ相接続端子Ｔｗ）から互いに所定の位相差（例えば、１２０度の位相差）を有する三相の励磁電流がそれぞれ供給され、ステータコア１から回転磁界が発生する。なお、コイル接続部３６は、同相のコイル２０同士を電気的に接続する際や、コイル２０と接続端子Ｔ等とを電気的に接続する際の接続部として機能する。
【００３０】
図示は省略するが、ステータコア１の径方向内側Ｒ１には、永久磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータコア１の軸心が回転軸と一致するように、ステータコア１に対して相対回転可能に支持されて配置される。そして、ステータコア１から発生した回転磁界によりロータが回転する。このように、本実施形態におけるコイル２０は、電機子としてのステータと界磁としてのロータとを備えたインナーロータ型の回転電機用のコイルとされている。なお、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００３１】
１−２．コイルの構成
図３は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。図４は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＶ相コイル２０ｖを示す斜視図である。なお、本実施形態では、Ｗ相コイル２０ｗはＵ相コイル２０ｕと同様の構成を有しているため、図示は省略している。これらの図からわかるように、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗのそれぞれは、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものであり、全体として円筒状の波形形状を有する。
【００３２】
各相のコイル２０は、ステータコア１に巻装された状態（図１参照。以下、単に「巻装状態」という。）においてスロット１０内に配置されるコイル辺部３０と、周方向Ｃ位置が異なる２つのコイル辺部３０の間を接続するように周方向Ｃに延びるとともに、巻装状態においてステータコア１の軸方向Ｌ外側に突出して配置されるコイルエンド部３１と、を備えている。コイル辺部３０は、スロット１０の内部の形状に対応して軸方向Ｌに沿って延びるように直線状に形成されている。
【００３３】
本実施形態では、各相のコイル２０は、軸方向Ｌに延びて複数のスロット１０に順次配置される各コイル辺部３０を、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１と軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１とで交互に接続して、周方向Ｃに巡回する波形状に形成されている。具体的には、コイル辺部３０のそれぞれが対応するスロット１０内に配置された状態でステータコア１に対して波巻で巻装されるように、コイル２０が形成されている。
【００３４】
また、各相のコイル２０は、同じスロット１０内に配置される２本のコイル辺部３０を一組として形成される。２本一組のコイル辺部３０は、連続する一本の線状導体を、周方向Ｃに二巡回させて形成されている。また、同相のコイル２０を構成する２本一組のコイル辺部３０の二組が、互いに隣接するスロット１０内に配置されるように周方向Ｃに並列して配置されている。すなわち、本例では、各相のコイル２０は、巻装状態において、周方向Ｃに隣接する複数（本例では２つ）のスロット１０に同相のコイル２０を構成する線状導体が並行に複数層（本例では２層）配置されるような形状を有している。そして、当該二組のコイル辺部３０は、コイルエンド部３１の所定位置で連続するように接続されている。したがって、コイル２０は、連続する一本の線状導体を、周方向Ｃを四巡回させて形成されている。
【００３５】
軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１は、図３、図４に示すように、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねるように配列してなる軸方向配列部４０を有している。よって、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１の軸方向Ｌ幅は、軸方向配列部４０における線状導体の軸方向Ｌ幅の４倍の値に概ね定まる。また、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１の径方向Ｒ幅は、軸方向配列部４０における線状導体の径方向Ｒ幅に概ね定まる。よって、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部３１が占有する空間の低減が図られている。
【００３６】
ここで、軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０のそれぞれについて、軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から順に、すなわち、軸方向一方側Ｌ１に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４とする。
【００３７】
なお、図３、図４より明らかなように、Ｖ相コイル２０ｖは、軸方向配列部４０における周方向の所定位置（本例では、軸方向配列部４０の周方向Ｃにおける中心位置近傍）に、軸方向配列部４０の周方向一方側Ｃ１部分を当該軸方向配列部４０の周方向他方側Ｃ２部分に対して径方向内側Ｒ１にオフセットするための径方向段差部３４を備えているが、この点を除けば、Ｖ相コイル２０ｖはＵ相コイル２０ｕと同様の構成となっている。また、上記のように、Ｗ相コイル２０ｗは、Ｕ相コイル２０ｕと同様の構成を有している。よって、以下では、Ｕ相コイル２０ｕについてのみ詳細に説明する。
【００３８】
図５は、図３における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図５に示すように、第一導体部４１及び第二導体部４２は、一つのスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第一スロット位置Ｓ１において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列され、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向他方側Ｃ２に離間したスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第二スロット位置Ｓ２において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列されている。本例では、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第一導体部４１が第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。すなわち、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。
【００３９】
また、第三導体部４３及び第四導体部４４は、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向一方側Ｃ１に隣接したスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第三スロット位置Ｓ３において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列され、第二スロット位置Ｓ２に対して周方向他方側Ｃ２に隣接したスロットの位置（周方向Ｃ位置）である第四スロット位置Ｓ４において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列されている。本例では、第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４の双方において、第三導体部４３が第四導体部４４に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。すなわち、第三導体部４３と第四導体部４４との各スロット位置（第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。
【００４０】
ここで、スロット位置に関して「周方向Ｃに隣接する」とは、周方向Ｃに隣り合う２つのスロット１０同士の周方向Ｃにおける位置関係を意味する。よって、第一スロット位置Ｓ１と第三スロット位置Ｓ３との周方向Ｃ位置の差、及び、第二スロット位置Ｓ２と第四スロット位置Ｓ４との周方向Ｃ位置の差は、共に、周方向Ｃに隣り合う２つのスロット１０の周方向Ｃ位置の差、すなわち、スロット１０の配設ピッチと等しくなる。
【００４１】
以上のように、第一導体部４１及び第二導体部４２のそれぞれの周方向Ｃ両側のコイル辺部３０が配置される第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２のスロット位置の組（第一スロット位置組）の周方向Ｃ両外側に、第三導体部４３及び第四導体部４４のそれぞれの周方向Ｃ両側のコイル辺部３０が配置される第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４のスロット位置の組（第二スロット位置組）が位置する。すなわち、第一スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向Ｃ両外側の境界が定まる周方向Ｃ範囲は、第二スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向Ｃ両外側の境界が定まる周方向Ｃ範囲に含まれることになる。そして、軸方向配列部４０において、第一導体部４１及び第二導体部４２は、第三導体部４３及び第四導体部４４に対して軸方向Ｌにおけるステータコア１側に配置される。すなわち、第一導体部４１及び第二導体部４２の周方向Ｃ及び軸方向Ｌの外側を囲むように、第三導体部４３及び第四導体部４４が配置される。よって、コイルエンド部３１において、第一導体部４１及び第二導体部４２の組と、第三導体部４３及び第四導体部４４の組とが交差しないように各線状導体部を配置することが可能となり、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが容易となっている。
【００４２】
従って、一本の線状導体を用いて波巻により４ターン分を連続成形する際に、第一スロット位置組に対応する線状導体部の組（第一導体部４１及び第二導体部４２の組）と、第二スロット位置組に対応する線状導体部の組（第三導体部４３及び第四導体部４４の組）とのいずれか一方の組の２本の線状導体部を先に連続して成形した後に、他方の組の２本の線状導体部を連続して成形する構成とすることが容易となり、コイルの成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００４３】
本例では、図３に示すように、一本の線状導体の何れか一方の端部（図３に示す例ではコイル接続部３６）から他方の端部（図３に示す例ではコイル接続部３６）に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４の順に形成されている。よって、例えば、図３中における左側のコイル接続部３６からコイル２０ｕを順次成形していく場合には、第一導体部４１が第一ターンとなり、第二導体部４２が第二ターンとなり、第三導体部４３が第三ターンとなり、第四導体部４４が第四ターンとなる。また、図３中における右側のコイル接続部３６からコイル２０ｕを順次成形していく場合には、第四導体部４４が第一ターンとなり、第三導体部４３が第二ターンとなり、第二導体部４２が第三ターンとなり、第一導体部４４が第四ターンとなる。よって、一本の線状導体の一方の端部から他方の端部に向かって、又は他方の端部から一方の端部に向かってコイル２０ｕを成形していく構成とすると、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４の順、又は、第四導体部４４、第三導体部４３、第二導体部４２、第一導体部４１の順に屈曲成形することができる。よって、軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０について、当該軸方向配列部４０を構成する４本の線状導体部を軸方向Ｌに沿う順に順次成形することができ、コイル２０ｕを容易に成形することができる。
【００４４】
ところで、第一導体部４１及び第二導体部４２のそれぞれは、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置されたコイル辺部３０を構成する部分と、軸方向配列部４０を構成する部分との間を接続する接続部５０を備えている。また、第三導体部４３及び第四導体部４４のそれぞれは、第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置されたコイル辺部３０を構成する部分と、軸方向配列部４０を構成する部分との間を接続する接続部５０を備えている。ここで、第一導体部４１の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第一接続部５１及び第二接続部５２とする。また、第二導体部４２の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第三接続部５３及び第四接続部５４とする。また、第三導体部４３の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第五接続部５５及び第六接続部５６とする。そして、第四導体部４４の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第七接続部５７及び第八接続部５８とする。
【００４５】
本実施形態では、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４のそれぞれは、軸方向配列部４０において周方向Ｃに沿って延びる周方向導体部３５を備えている。図５に示すように、周方向導体部３５は、軸方向Ｌの位置が一様になるように形成されている。そして、４つの周方向導体部３５が同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねられることで軸方向配列部４０が形成されている。よって、本実施形態では、接続部５０は、周方向導体部３５とコイル辺部３０とを接続する部分である。
【００４６】
具体的には、接続部５０は、軸方向Ｌに沿って延びるコイル辺部３０と、周方向に延びる周方向導体部３５とを接続すべく、コイル辺部３０との境界側から周方向導体部３５との境界側に向かって、コイル辺部３０との境界部からコイル辺部３０の延在方向（軸方向Ｌ）に沿って軸方向一方側Ｌ１に延出した後、周方向Ｃに屈曲する形状を有している。なお、本実施形態では、軸方向配列部４０は、コイル辺部３０の径方向Ｒ位置に対して径方向外側Ｒ２に位置するように構成されている。このような構成を実現すべく、図５に示すように、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を有している。なお、図５では、第七接続部５７にのみ符号６２、６３を付しているが、接続部５１〜５８の全てに同様の屈曲部が形成されている。具体的には、接続部５０であってこれら２つの屈曲部６２、６３の間に挟まれる部分の延在方向が軸方向Ｌに対して交差する方向となり、接続部５０であってこれら２つの屈曲部６２、６３の間に挟まれない部分（コイル辺部３０との境界側の部分及び周方向導体部３５との境界側の部分）の延在方向が軸方向Ｌに対して平行な方向となるように、屈曲部６２、６３が形成されており、周方向Ｃ視における接続部５０の形状は、全体としてクランク状となっている。なお、本明細書では、「クランク状」は、屈曲角が直角ではない緩やかな形状のクランク形状を含む概念として用いている。
【００４７】
ところで、図５に示すように、各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接して配置されている２つのコイル辺部３０に対応する２つの線状導体部は、軸方向配列部４０において同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配置されている。このような構成を実現するための接続部５０の構成について、以下説明する。
【００４８】
第一スロット位置Ｓ１、第二スロット位置Ｓ２、第三スロット位置Ｓ３、及び第四スロット位置Ｓ４の各スロット位置に対応する接続部５０に関し、当該各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の接続部５０が周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２とされ、他方の線状導体部の接続部５０が径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３とされている。すなわち、第一接続部５１及び第三接続部５３の組、第二接続部５２及び第四接続部５４の組、第五接続部５５及び第七接続部５７の組、第六接続部５６及び第八接続部５８の組のそれぞれについて、一方の接続部５０が周方向オフセット接続部３２とされ、他方が径方向オフセット接続部３３とされる。
【００４９】
周方向オフセット屈曲部６０は、図５に示すように、周方向オフセット接続部３２の中心線の位置を、コイル辺部３０側から軸方向配列部４０側に向かうに従って、径方向Ｒ視にて径方向オフセット接続部３３の中心線と略一致する周方向Ｃ位置から、当該径方向オフセット接続部３３の中心線に対して周方向Ｃにオフセットさせるための屈曲部である。本例では、周方向オフセット屈曲部６０は、径方向Ｒ視でクランク状となるように形成されている。また、周方向Ｃに沿った方向のオフセット幅は、軸方向配列部４０側において、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とが、同一の径方向Ｒ位置において周方向Ｃに沿って並ぶことができるような値に設定される。具体的には、周方向Ｃに沿った方向のオフセット幅は、コイル辺部３０における線状導体の周方向Ｃ幅と同一かそれ以上の値（例えば、当該周方向Ｃ幅の２倍以下の値）に設定される。
【００５０】
また、径方向オフセット屈曲部６１は、図５に示すように、径方向オフセット接続部３３の中心線の位置を、軸方向配列部４０側からコイル辺部３０側に向かうに従って、周方向Ｃ視にて周方向オフセット接続部３２の中心線と略一致する径方向Ｒ位置から、当該周方向オフセット接続部３２の中心線に対して径方向Ｒにオフセットさせるための屈曲部である。本例では、径方向オフセット屈曲部６１は、周方向Ｃ視でクランク状となるように形成されている。また、径方向Ｒに沿った方向のオフセット幅は、コイル辺部３０側において、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とが、同一の周方向Ｃ位置において径方向Ｒに沿って並ぶことができるような値に設定される。具体的には、径方向Ｒに沿った方向のオフセット幅は、周方向オフセット接続部３２及び径方向オフセット接続部３３の双方が軸方向Ｌに沿って延びている部分（本例では、屈曲部６３より軸方向他方側Ｌ２部分）における、周方向オフセット接続部３２の中心線と径方向オフセット接続部３３の中心線との径方向Ｒに沿った間隔が、コイル辺部３０における線状導体の径方向Ｒ幅と同一かそれ以上の値（例えば、当該径方向Ｒ幅の２倍以下の値）となるように設定される。
【００５１】
なお、中心線に関して「略一致」とは、製造誤差の範囲のずれを含む概念として用いている。また、径方向Ｒ視における中心線に関して「略一致」とは、比較の対象となる２つの中心線に対応する２つの線状導体部を１つのスロット１０内に挿入可能な範囲のずれを含む概念として用いている。
【００５２】
なお、上記のように、本実施形態では、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を有している。そして、上記の周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１は、接続部５０における当該２つの屈曲部６２、６３に挟まれた部分に形成されている。なお、本例では、図５に示すように、屈曲部６２は径方向オフセット屈曲部６１と協働して、上記の径方向Ｒにおけるオフセットを実現している。
【００５３】
このように、各スロット位置に対応する２つの接続部５０に関し、一方の接続部である周方向オフセット接続部３２に周方向オフセット屈曲部６０を形成し、他方の接続部である径方向オフセット接続部３３に径方向オフセット屈曲部６１を形成することで、各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接するように配列された２本の線状導体部を、軸方向配列部４０において同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねるように配列させることが可能となっている。このような構成を備えることで、１つの接続部５０に形成する屈曲部の個数を抑制することができ、コイルエンド部３１が占有する空間の低減を図ることが容易となるとともに、コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５４】
補足説明すると、１つの接続部５０に周方向オフセット屈曲部６０と径方向オフセット屈曲部６１との双方を設ける構成とすると、一般に、これらの屈曲部を設けるために必要となる線状導体の延在方向に沿った長さは、何れか一方の屈曲部のみを形成する場合に比べ大きくなる。そして、各スロット位置に対応する２つの接続部５０の一方が長くなると、他方も長くする必要がある。この点に関し、本願発明によれば、全ての接続部５０に対して、周方向オフセット屈曲部６０及び径方向オフセット屈曲部６１の何れか１つのみを形成すれば良く、各接続部５０の延在方向に沿った長さを短く抑えることができる。これにより、コイルエンド部３１が占有するスペースの低減を図ることが可能となっている。
【００５５】
ところで、本実施形態では、図３及び図４から明らかなように、Ｕ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗとは、接続部５０のオフセット方向に関する構成が同じとなっている。これにより、コイル２０の生産性を向上することが可能となっている。具体的には、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの全てについて、以下のような構成となっている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１は、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２は、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方は、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。また、第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５は、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６は、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７及び第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８の双方は、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００５６】
また、本実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、以下のような条件が満たされている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１と第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５とが一致するとともに、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３と第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７とが一致する。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２と第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６とが一致するとともに、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４と第四導体部４４の第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８とが一致する。このように、第一導体部４１及び第二導体部４２の組と、第三導体部４３及び第四導体部４４の組との間で、接続部５０の形状が類似したものとなる。よって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の各線状導体部を容易に配置することができ、コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５７】
さらに、本実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関し、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の全てについて、軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１の該当するスロット位置に対応する接続部５０と、当該軸方向配列部４０に対して周方向他方側Ｃ２の該当するスロット位置に対応する接続部５０とが一致するため、コイルセット３を構成する各コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５８】
また、本実施形態では、図３及び図４に示すように、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も、軸方向配列部を有している。具体的には、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４のそれぞれは、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１において周方向Ｃに延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から第三導体部４３、第四導体部４４、第一導体部４１、第二導体部４２の順となるように同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配列されて、軸方向他方側Ｌ２における軸方向配列部を構成している。これにより、本実施形態では、軸方向他方側Ｌ２においても、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部３１が占有する空間の低減を図ることが可能となっている。
【００５９】
さらに、図３〜図５から明らかなように、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の全てについて、軸方向一方側Ｌ１の接続部５０と、軸方向他方側Ｌ２の接続部とが、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関して一致する。そのため、一本の線状導体から４ターン分を連続成形する際に、１ターン分のそれぞれを同様の屈曲工程で成形することができ、各コイル２０の成形工程を簡素なものとすることができる。
【００６０】
１−３．コイルセットの構成
次に、上記のようなＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗを備えるコイルセット３の構成を、特に、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの配置構成を中心に説明する。
【００６１】
詳細な説明は省略するが、本実施形態に係るステータコア１には、互いに隣接する２つのＵ相用のスロット１０と、互いに隣接する２つのＶ相用のスロット１０と、互いに隣接する２つのＷ相用のスロット１０とが、順次繰り返して形成されている。このようなスロット１０の配置に合わせて、コイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗを、各相のコイル２０におけるコイル辺部３０が、周方向Ｃに沿って二スロット分ずつ順次ずれて配置されるように備えている。
【００６２】
図２〜図４に示すように、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分の径方向外側Ｒ２に、当該周方向他方側Ｃ２部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。なお、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分との径方向Ｒに沿った離間距離は、Ｕ相コイル２０ｕとＷ相コイル２０ｗとの間に必要な絶縁距離に応じて定められる。また、相間絶縁物が装着される場合には、当該相間絶縁物の径方向Ｒ幅や、当該相間絶縁物の挿入作業に必要なスペース等にも応じて定める構成としても良い。
【００６３】
また、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置に配置されるとともに、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分の径方向内側Ｒ２に、当該周方向他方側Ｃ２部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。
【００６４】
そして、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分は、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置に配置されるとともに、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分の径方向外側Ｒ２に、当該周方向一方側Ｃ１部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。
【００６５】
よって、本実施形態では、Ｖ相コイル２０ｖが備える上述した径方向段差部３４の径方向Ｒのオフセット幅は、軸方向配列部４０における線状導体の径方向Ｒ幅と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分とＷ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分との径方向Ｒに沿った離間距離との和に設定されている。
【００６６】
そして、このように各相のコイル２０を配置することで、Ｕ相コイル２０ｕ及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向に重複する割合が高まり、各相の軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲を全て含む最小の径方向Ｒ範囲は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と概ね一致する。これにより、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。
【００６７】
２．第二の実施形態
次に、本発明に係るコイル及びコイルセットの第二の実施形態について説明する。図６に示すように、本実施形態に係るコイルセット３は、上記第一の実施形態と同様、３相のコイル２０（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）を備え、各コイル２０は、波巻によりステータコア１に巻装される形状に形成されている。しかし、本実施形態に係るコイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれが、接続部５０のオフセット方向に関して異なる構成を有するという点で、上記第一の実施形態とは大きく異なる。このような構成を備えることで、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。以下、本実施形態に係るコイル２０及びコイルセット３の構成について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
【００６８】
２−１．コイルの構成
図６に示すように、本実施形態では、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１は、上記第一の実施形態と同様の構成となっているが、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１の構成が大きく異なっている。すなわち、本実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１は、径方向内側Ｒ１へ屈曲形成された屈曲コイルエンド部３７とされている。具体的には、屈曲コイルエンド部３７は、屈曲部において線状導体部をコイル辺部３０に対して略直角に径方向内側Ｒへ屈曲することで形成されている。
【００６９】
図７は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。図８は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＶ相コイル２０ｖを示す斜視図である。図９は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＷ相コイル２０ｗを示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗは、それぞれ異なる形状とされている。そして、これらの各コイル２０は、上記第一の実施形態と同様、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものであり、全体として円筒状の波形形状を有する。
【００７０】
また、図８に示すように、本実施形態に係るＶ相コイル２０ｖは、上記第一の実施形態と同様、軸方向配列部４０における周方向の所定位置（本例では、軸方向配列部４０の周方向Ｃにおける中心位置近傍）に、軸方向配列部４０の周方向一方側Ｃ１部分を当該軸方向配列部４０の周方向他方側Ｃ２部分に対して径方向内側Ｒ１にオフセットするための径方向段差部３４を備えている。
【００７１】
次に、図１０から図１２を参照して、本実施形態に係る各相のコイル２０の接続部５０の構成について説明する。図１０は、図７における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図１１は、図８における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図１２は、図９における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。これらの図から明らかなように、本実施形態に係るコイル２０においては、上記第一の実施形態とは異なり、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を備えておらず、周方向オフセット接続部３２は径方向Ｒに屈曲しない構成とされている。
【００７２】
本実施形態においても上記第一の実施形態と同様、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、以下のような条件が満たされている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１と第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５とが一致するとともに、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３と第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７とが一致する。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２と第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６とが一致するとともに、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４と第四導体部４４の第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８とが一致する。よって、以下の説明では、第一接続部５１、第二接続部５２、第三接続部５３、及び第四接続部５４についてのみ詳細に説明する。
【００７３】
図１０に示すように、Ｕ相コイル２０ｕは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７４】
図１１に示すように、Ｖ相コイル２０ｖは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７５】
このように、Ｖ相コイル２０ｖは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、第二接続部５２、第四接続部５４、第六接続部５６、及び第八接続部５８の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致する。一方、周方向一方側Ｃ１の接続部５０の構成は、Ｕ相コイル２０ｕや後述するＷ相コイル２０ｗと以下の点で大きく異なっている。すなわち、周方向一方側Ｃ１における周方向オフセット接続部３２（第三接続部５３）は、周方向Ｃの外側（この接続部に対しては周方向一方側Ｃ１）にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えている。これは、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において第一導体部４１が第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されるという条件の下、周方向一方側Ｃ１では径方向Ｒに隣接して配置されるコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０を、軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出させるとともに、周方向他方側Ｃ２では径方向Ｒに隣接して配置されるコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０を、軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出させるというＶ相コイル２０ｖ特有の構成を実現するためである。第七接続部５７についても同様である。
【００７６】
図１２に示すように、Ｗ相コイル２０ｗは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７７】
このように、Ｗ相コイル２０ｗは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、第一接続部５１、第二接続部５２、第五接続部５５、及び第六接続部５６の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致する。また、Ｗ相コイル２０ｗは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関して、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致するが、オフセット方向が逆の方向となっている。
【００７８】
なお、図１０から図１２より明らかなように、各相のコイル２０のそれぞれにおいて、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。例えば、図１０及び図１１に示すように、Ｕ相コイル２０ｕ及びＶ相コイル２０ｖについては、第一導体部４１は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。また、図１２に示すように、Ｗ相コイル２０ｗについては、第一導体部４１は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第二導体部４２に対して径方向内側Ｒ１に配置されている。すなわち、コイル２０によって各スロット位置における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係は異なるものとなり得るが、本例では、同じコイル２０であれば、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となるように構成されている。第三導体部４３及び第四導体部４４についても同様である。
【００７９】
２−２．コイルセットの構成
本実施形態に係るコイルセット３においては、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの各コイル２０が備える軸方向配列部４０同士の周方向Ｃ及び径方向Ｒにおける位置関係は、上記第一の実施形態と同様である。しかし、本実施形態では、各相のコイル２０が互いに異なる構成を有するため、軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、コイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向Ｒに重複する割合を高めることができ、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。以下、この点について説明する。
【００８０】
図１３は、本実施形態に係るコイルセット３における各相の軸方向配列部４０及びコイル辺部３０の周方向Ｃ及び径方向Ｒの位置関係を説明するための説明図である。なお、図１３においては、周方向Ｃに沿って順次繰り返し配置されるＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの内、それぞれ１つの軸方向配列部４０のみを示している。また、各スロット位置において径方向Ｒに隣接して配置される２つのコイル辺部３０は、断面に斜線が引かれているものが同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出していない方のコイル辺部３０を表し、断面に斜線が引かれていないものが同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出している方のコイル辺部３０を表している。なお、図１３においては、同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出するコイル辺部３０にのみ符号を付している。
【００８１】
Ｕ相コイル２０ｕにおいては、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０が、当該Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出する。そして、径方向内側Ｒ１に突出するＵ相コイル２０ｕのコイル辺部３０は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分、及びＷ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０の双方に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向内側Ｒ１に突出するＵ相コイル２０ｕのコイル辺部３０と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８２】
また、Ｗ相コイル２０ｗにおいては、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０が、当該Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出する。そして、径方向外側Ｒ２に突出するＷ相コイル２０ｗのコイル辺部３０は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分、及びＵ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０の双方に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向外側Ｒ２に突出するＷ相コイル２０ｗのコイル辺部３０と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８３】
さらに、Ｖ相コイル２０ｖにおいては、径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１では、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０が、当該Ｖ相コイル２０ｖの周方向一方側Ｃ１の軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出する。そして、径方向外側Ｒ２に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０は、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向外側Ｒ２に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８４】
また、Ｖ相コイル２０ｖにおいては、径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２では、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０が、当該Ｖ相コイル２０ｖの周方向他方側Ｃ２の軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出する。そして、径方向内側Ｒ１に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向内側Ｒ１に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８５】
このように、本実施形態では、各相のコイル２０が備える径方向オフセット屈曲部６１は、オフセット方向が径方向内側Ｒ１のものと、オフセット方向が径方向外側Ｒ２のものとの双方があるため、図１３に示すように、軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、コイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向Ｒに重複する割合が高まるように各コイル２０を配置することが可能となっている。具体的には、図１３に示すように、各相のコイルエンド部３１とコイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲を全て含む最小の径方向Ｒ範囲が、軸方向配列部４０やコイル辺部３０における線状導体の径方向Ｒ幅の２倍程度の値となるように、各コイル２０を配置することができる。これにより、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。
【００８６】
３．その他の実施形態
（１）上記の第一及び第二の実施形態では、コイル２０が、ステータコア１に波巻により巻装される形状に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図１４に一例を示すように、コイル２０が、ステータコア１に対して同心巻により巻装される形状に形成されている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。図１５は、このような構成における、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。この図から明らかなように、Ｕ相コイル２０ｕは、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものである。なお、Ｖ相コイル２０ｖ及びＷ相コイル２０ｗは、Ｕ相コイル２０ｕと同様の構成であるため、図示は省略する。
【００８７】
また、図１５に示す例では、軸方向Ｌ両側のコイルエンド部３１において、周方向に延びる線状導体部が同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配列されているが、軸方向一方側Ｌ１にはコイル接続部３６が備えられており、軸方向Ｌに積み重なる線状導体部の数が、周方向Ｃ両側で異なっている。よって、図１５に示す例では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が、上記第一及び第二の実施形態における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０に相当する軸方向配列部４０を備えているといえる。そのため、図１５に示すように、本例では、軸方向他方側Ｌ２の軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列された４本の線状導体部が、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から順に、すなわち、軸方向他方側Ｌ２に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４となる。
【００８８】
（２）上記第一及び第二の実施形態では、軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列される周方向導体部３５が、軸方向Ｌの位置が一様になるように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、周方向導体部３５が、その周方向Ｃ中心の近傍で軸方向Ｌの高さが高くなるようなアーチ状（円弧状、弓状）に形成されている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８９】
（３）上記第一の実施形態では、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第二の実施形態のＷ相コイル２０ｗ（図１２参照）のように、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記第一の実施形態におけるＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗの全てが、上記第二の実施形態におけるＶ相コイル２０ｖと同様の構成を有するコイル２０である構成としても好適である。
【００９０】
（４）上記第一の実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も軸方向配列部を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第一の実施形態において軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が軸方向配列部を有していない構成としても好適である。また、上記第二の実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が屈曲コイルエンド部３７である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第二の実施形態において軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も軸方向配列部を有する構成としても好適である。
【００９１】
（５）上記第一及び第二の実施形態では、各スロット位置に対応する２つの接続部５０に関し、一方の接続部（周方向オフセット接続部３２）に周方向オフセット屈曲部６０が形成され、他方の接続部（径方向オフセット接続部３３）に径方向オフセット屈曲部６１が形成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、少なくとも何れかのスロット位置において、当該スロット位置に対応する２つの接続部５０の内の１つの接続部に、周方向オフセット屈曲部６０と径方向オフセット屈曲部６１の双方を形成する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００９２】
（６）上記第一及び第二の実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関し、第一接続部５１と第五接続部５５とが一致し、第二接続部５２と第六接続部５６とが一致し、第三接続部５３と第七接続部５７とが一致し、第四接続部５４と第八接続部５８とが一致する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記の少なくとも何れかが一致しない構成とすることもできる。
【００９３】
（７）上記第一の実施形態では、周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１が、接続部５０における２つの屈曲部６２、６３に挟まれた部分に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではい。すなわち、周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１は、屈曲部６２、６３の形成位置とは無関係に、接続部５０の任意の位置に形成することができる。また、上記第二の実施形態では、接続部５０が２つの屈曲部６２、６３を備えない場合を例として説明したが、上記第二の実施形態において、接続部５０が２つの屈曲部６２、６３を備える構成とすることもできる。
【００９４】
（８）上記第一及び第二の実施形態における各相の軸方向配列部４０同士の周方向Ｃや径方向Ｒの位置関係はあくまで一例である。従って、例えば、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分が、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置ではなく、当該径方向Ｒ位置より径方向内側Ｒ１や径方向外側Ｒ２に配置される構成としても好適である。また、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分が、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置ではなく、当該径方向Ｒ位置より径方向内側Ｒ１や径方向外側Ｒ２に配置される構成としても好適である。
【００９５】
（９）上記第一及び第二の実施形態では、各相のコイル２０のそれぞれについて、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係が同一である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、第一スロット位置Ｓ１における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係と、第二スロット位置Ｓ２における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係とが逆の関係になっている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。第三導体部４３及び第四導体部４４についても同様である。
【００９６】
（１０）上記第一及び第二の実施形態では、コイルセット３が３つのコイル２０を備える場合を例として説明したが、コイルセット３が備えるコイル２０の個数は、巻装の対象となる電機子コアを有する回転電機を駆動する交流電源の相数に応じて適宜変更可能である。すなわち、回転電機を駆動する交流電源の相数がＮ相（Ｎは自然数）であれば、コイルセット３がＮ個の異なる相のコイル２０を備える構成とすると好適である。
【００９７】
（１１）上記第一及び第二の実施形態では、各相のコイル２０は、長手方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、断面形状が、円形状、多角形状、楕円形状等の線状導体を用いることができる。
【００９８】
（１２）上記第一及び第二の実施形態では、ステータコア１が径方向内側Ｒ１に開口するスロット１０を有するインナーロータ型の回転電機用のステータコアである場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、ステータコア１が径方向外側Ｒ２に開口するスロットを有するアウターロータ型の回転電機用のステータコアである構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成では、互いに周方向Ｃに隣接するスロット間に設けられたティースの径方向外側Ｒ２の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア外周面を定義することができ、この円筒状のコア外周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。
【００９９】
（１３）上記の第一及び第二の実施形態では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗが、それぞれ、本発明における「第一相コイル」、「第二相コイル」、「第三相コイル」に相当する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一相コイル、第二相コイル、及び第三相コイルのＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗに対する割当は適宜変更可能である。
【０１００】
（１４）上記第一及び第二の実施形態では、周方向一方側Ｃ１が時計方向であり、周方向他方側Ｃ２が反時計方向である場合を例として説明したが、周方向一方側Ｃ１と周方向他方側Ｃ２を入れ替えた構成とすることも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１：ステータコア（電機子コア）
３：コイルセット
１０：スロット
２０：コイル
２０ｕ：Ｕ相コイル（第一相コイル）
２０ｖ：Ｖ相コイル（第二相コイル）
２０ｗ：Ｗ相コイル（第三相コイル）
３０：コイル辺部
３１：コイルエンド部
３２：周方向オフセット接続部
３３：径方向オフセット接続部
３４：径方向段差部
４０：軸方向配列部
４１：第一導体部
４２：第二導体部
４３：第三導体部
４４：第四導体部
５０：接続部
６０：周方向オフセット屈曲部
６１：径方向オフセット屈曲部
Ｌ：軸方向
Ｌ１：軸方向一方側
Ｌ２：軸方向他方側
Ｃ：周方向
Ｃ１：周方向一方側
Ｃ２：周方向他方側
Ｒ：径方向
Ｒ１：径方向内側
Ｒ２：径方向外側
Ｓ１：第一スロット位置
Ｓ２：第二スロット位置
Ｓ３：第三スロット位置
Ｓ４：第四スロット位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して、周方向に隣接する２つのスロットに同相のコイルを構成する線状導体が並行に配置されるように、コイルを波巻又は同心巻により巻装する構成が知られている。例えば、下記の特許文献１の図３には、同相のコイルを構成する２つの線状導体のそれぞれを波巻により電機子コアに巻装し、一方の線状導体と他方の線状導体とが周方向に隣接した２つのスロットにそれぞれ配置される構成が開示されている。コイルエンド部にて周方向位置が異なる２つのスロット間を周方向につないでコイル辺部同士を接続する導体部をコイル辺部間接続部とすると、この構成では、２つの異なるスロット組（以下、２つのスロット組のそれぞれを、「第一スロット組」及び「第二スロット組」という。）に対応する２つのコイル辺部間接続部が周方向に重複する位置関係で配置される。そして、特許文献１の図３に示されているように、これら２つのコイル辺部間接続部は、コイルエンド部において互いに交差しない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３９７４７号公報（図２、図３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の図２にも示されているように、電機子コアの各スロットの内部には、同相のコイルを構成する複数の線状導体が径方向に隣接して複数層配置される場合がある。このような複数層巻のコイルが採用される場合、上記特許文献１の図３に示されるような構成では、コイルエンド部において、第一スロット組に対応する複数のコイル辺部間接続部と、第二スロット組に対応する複数のコイル辺部間接続部とが、周方向に重複する位置関係で配置されることになる。なお、コイルエンド部は、コイルの生産工程の簡素化やコイルエンド部が占有する空間の低減化の観点からその形状を定めることが望ましいが、上記特許文献１には、２つの異なるスロット組の夫々に対応してコイル辺部間接続部が複数存在する場合に、コイルエンド部においてこれらのコイル辺部間接続部をどのように配置するかについての具体的な記載はない。
【０００５】
そこで、周方向に隣接する複数のスロットに同相のコイルを構成する線状導体が並行に複数層配置される構成において、コイルの成形工程の簡素化やコイルエンド部が占有する空間の低減化が可能なコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイルの特徴構成は、一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、前記電機子コアに巻装された巻装状態において前記スロット内に配置されるコイル辺部と、周方向位置が異なる２つの前記コイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに前記巻装状態において前記電機子コアの軸方向外側に突出して配置されるコイルエンド部と、を備え、軸方向一方側の前記コイルエンド部が、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなる軸方向配列部を有し、前記軸方向配列部において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における前記電機子コア側から順に、第一導体部、第二導体部、第三導体部、第四導体部とした場合に、前記第一導体部及び前記第二導体部は、一つのスロットの位置である第一スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第一スロット位置に対して周方向他方側に離間したスロットの位置である第二スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第三導体部及び前記第四導体部は、前記第一スロット位置に対して周方向一方側に隣接したスロットの位置である第三スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第二スロット位置に対して周方向他方側に隣接したスロットの位置である第四スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列された点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、軸方向一方側のコイルエンド部が有する軸方向配列部が、４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなるため、軸方向一方側のコイルエンド部の軸方向幅は、線状導体の幅の４倍の値に概ね定まり、当該コイルエンド部の径方向幅は、線状導体の幅に概ね定まる。よって、コイルエンド部の径方向幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることができる。
また、この特徴構成によれば、第一導体部及び第二導体部のそれぞれの周方向両側のコイル辺部が配置される第一スロット位置及び第二スロット位置のスロット位置の組（以下、「第一スロット位置組」という。）の周方向両外側に、第三導体部及び第四導体部のそれぞれの周方向両側のコイル辺部が配置される第三スロット位置及び第四スロット位置のスロット位置の組（以下、「第二スロット位置組」という。）が位置する。すなわち、第一スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向両外側の境界が定まる周方向範囲は、第二スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向両外側の境界が定まる周方向範囲に含まれることになる。そして、軸方向配列部において、第一導体部及び第二導体部は、第三導体部及び第四導体部に対して軸方向における電機子コア側に配置される。よって、コイルエンド部において、第一導体部及び第二導体部の組と、第三導体部及び第四導体部の組とが交差しないように各線状導体部を配置することが可能となり、コイルエンド部の径方向幅を小さく抑えることが容易となる。
そして、一本の線状導体を用いて波巻又は同心巻により４ターン分を連続成形する際に、第一スロット位置組に対応する線状導体部の組（第一導体部及び第二導体部の組）と、第二スロット位置組に対応する線状導体部の組（第三導体部及び第四導体部の組）とのいずれか一方の組の２本の線状導体部を先に連続して成形した後に、他方の組の２本の線状導体部を連続して成形する構成とすることが容易となり、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【０００８】
ここで、前記一本の線状導体の何れか一方の端部から他方の端部に向かって、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、前記第四導体部の順に形成されていると好適である。
【０００９】
この構成によれば、一本の線状導体の一方の端部から他方の端部に向かって、又は、他方の端部から一方の端部に向かって、軸方向配列部を形成するための屈曲加工を順次行う構成とした場合に、軸方向配列部を構成する各線状導体部を軸方向に沿う順に順次成形することができる。よって、コイルを容易に形成することが可能となる。
【００１０】
また、前記第一導体部及び前記第二導体部のそれぞれが、前記第一スロット位置及び前記第二スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、前記第三導体部及び前記第四導体部のそれぞれが、前記第三スロット位置及び前記第四スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、前記各スロット位置に対応する前記接続部に関し、当該各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の前記接続部が周方向オフセット屈曲部を備えた周方向オフセット接続部とされ、他方の線状導体部の前記接続部が径方向オフセット屈曲部を備えた径方向オフセット接続部とされ、前記周方向オフセット屈曲部は、前記周方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記コイル辺部側から前記軸方向配列部側に向かうに従って、径方向視にて前記径方向オフセット接続部の中心線と略一致する周方向位置から、当該径方向オフセット接続部の中心線に対して周方向にオフセットさせるための屈曲部であり、前記径方向オフセット屈曲部は、前記径方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記軸方向配列部側から前記コイル辺部側に向かうに従って、周方向視にて前記周方向オフセット接続部の中心線と略一致する径方向位置から、当該周方向オフセット接続部の中心線に対して径方向にオフセットさせるための屈曲部であると好適である。
【００１１】
なお、本願において「中心線」とは、線状導体の延在方向に直交する断面における中心点を延在方向に沿って連続的に結んだ線を意味する。
【００１２】
この構成によれば、各スロット位置に対応する２つの接続部に関し、一方の接続部（周方向オフセット接続部）に周方向オフセット屈曲部を形成し、他方の接続部（径方向オフセット接続部）に径方向オフセット屈曲部を形成することで、各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部を、軸方向配列部において同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列させることができる。すなわち、１つの接続部に形成する屈曲部の個数を抑制することができ、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることが容易となるとともに、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１３】
また、前記各スロット位置に対応する２つの前記接続部に関し、一方の前記接続部が前記周方向オフセット接続部とされ、他方の前記接続部が前記径方向オフセット接続部とされている構成において、前記周方向オフセット接続部と前記径方向オフセット接続部とのいずれかの分類、及び各接続部が備える前記周方向オフセット屈曲部又は前記径方向オフセット屈曲部のオフセット方向に関し、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致し、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致すると好適である。
【００１４】
この構成によれば、第一導体部及び第二導体部の組と、第三導体部及び第四導体部の組との間で、接続部の形状が類似したものとなる。よって、各線状導体部を容易に配置することができ、コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１５】
また、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、及び前記第四導体部のそれぞれは、軸方向他方側の前記コイルエンド部において周方向に延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向における前記電機子コア側から前記第三導体部、前記第四導体部、前記第一導体部、前記第二導体部の順となるように同じ径方向位置で軸方向に積み重なるように配列されて、軸方向他方側における軸方向配列部を構成していると好適である。
【００１６】
この構成によれば、軸方向他方側においても、コイルエンド部の径方向幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部が占有する空間の低減を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るコイルセットの第一の特徴構成は、上述したような構成のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、前記第一相コイル、前記第二相コイル、及び前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向一方側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部である点にある。
【００１８】
上記の特徴構成によれば、３相のコイルの全てについて、接続部のオフセット方向に関する構成が同じであるため、コイルの生産性を向上することができる。また、周方向オフセット接続部と径方向オフセット接続部とのいずれかの分類に関し、第一導体部、第二導体部、第三導体部、及び第四導体部の全てについて、軸方向配列部に対して周方向一方側の該当するスロット位置に対応する接続部と、当該軸方向配列部に対して周方向他方側の該当するスロット位置に対応する接続部とが一致するため、コイルセットを構成する各コイルの成形工程を簡素なものとすることができる。
【００１９】
本発明に係るコイルセットの第二の特徴構成は、上述したような構成のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、前記第一相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第二相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた点にある。
【００２０】
この構成によれば、周方向オフセット接続部が径方向に屈曲しない構成とした場合に、第一相コイルを、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向内側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向内側に突出したものとし、第三相コイルを、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向外側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向外側に突出したものとすることができる。また、第二相コイルを、軸方向配列部に対して周方向一方側では、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向外側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向外側に突出したものとするとともに、軸方向配列部に対して周方向他方側では、径方向に隣接する２つのコイル辺部の内の径方向内側のコイル辺部が軸方向配列部に対して径方向内側に突出したものとすることができる。よって、これら３相のコイルの内の２つの軸方向配列部が周方向に重複して配置される構成とした場合に、径方向内側に配置される軸方向配列部から径方向外側に突出するコイル辺部を、径方向外側に配置される軸方向配列部に対して径方向に重複させるとともに、径方向外側に配置される軸方向配列部から径方向内側に突出するコイル辺部を、径方向内側に配置される軸方向配列部に対して径方向に重複させる構成をとることが可能となる。よって、軸方向配列部が位置する径方向範囲と、コイル辺部が位置する径方向範囲とが径方向に重複する割合を高めることができ、コイルエンド部が占有する空間の径方向幅を小さく抑えることができる。
【００２１】
上記第一の特徴構成又は上記第二の特徴構成を備えるコイルセットにおいて、前記第二相コイルは、前記軸方向配列部における周方向の所定位置に、周方向一方側を周方向他方側に対して径方向内側にオフセットするための径方向段差部を備え、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向外側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向内側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分の径方向外側に、当該周方向一方側部分に対して周方向に重複するように配置されていると好適である。
【００２２】
なお、本願において、２つの部材の配置に関して、ある方向に「重複」とは、２つの部材のそれぞれが、当該方向の配置に関して同じ位置となる部分を少なくとも一部に有することを指す。
【００２３】
この構成によれば、第一相コイル及び第三相コイルのそれぞれの軸方向配列部が位置する径方向範囲と、第二相コイルの軸方向配列部が位置する径方向範囲とが径方向に重複する割合を高めることができる。よって、コイルエンド部が占有する空間の径方向幅を小さく抑えることができる。
また、一般に３相のコイルは、コイル辺部の周方向位置を互いにずらして周方向に沿って順に配置されるため、このようなコイルエンド部の配置としても、コイル辺部を適切に電機子コアのスロットに配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るステータを示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るコイルセットを示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るＶ相コイルを示す斜視図である。
【図５】図３の一部拡大図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係るコイルセットを示す斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係るＶ相コイルを示す斜視図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係るＷ相コイルを示す斜視図である。
【図１０】図７の一部拡大図である。
【図１１】図８の一部拡大図である。
【図１２】図９の一部拡大図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態に係るコイルセットにおける軸方向配列部及びコイル辺部の周方向及び径方向の位置関係を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の別実施形態に係るステータを示す斜視図である。
【図１５】本発明の別実施形態に係るＵ相コイルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
１．第一の実施形態
本発明に係るコイル及びコイルセットの第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図１、図２に示すように、本実施形態においては、コイルセット３は、３相のコイル２０（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）を備え、各コイル２０は、波巻によりステータコア１に巻装される形状に形成されている。本実施形態に係るコイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれが、接続部５０（図３から図５参照）のオフセット方向に関して同じ構成を有する点に特徴を有する。これにより、コイルの生産性の向上を図ることが可能となっている。以下、本実施形態に係るコイル２０及びコイルセット３の構成について詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向」、「周方向」、「径方向」は、後述する円筒状のコア基準面の軸心を基準として定義している。また、コイルセット３や各相のコイル２０についての各方向は、コイルセット３やコイル２０がステータコア１に巻装された状態での方向として規定している。さらに、本明細書においては、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗを特に区別する必要がない場合には、単にコイル２０という。
また、本実施形態では、ステータコア１、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗが、それぞれ、本発明における「電機子コア」、「第一相コイル」、「第二相コイル」、「第三相コイル」に相当する。
【００２６】
１−１．ステータの全体構成
図１に示すように、ステータ１００は、ステータコア１及びコイルセット３を備えている。ステータコア１は、磁性材料を用いて形成されており、コイルセット３を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面の軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるスロット１０が当該コア基準面の周方向Ｃに複数分散配置されてステータコア１が形成されている。ここで、「円筒状のコア基準面」とは、スロット１０の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図１に示すように、ステータコア１に対して、互いに周方向Ｃに隣接するスロット１０間に設けられたティース７０の径方向内側Ｒ１の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向視における断面形状が当該コア内周面の軸方向視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面（仮想面を含む）も、本発明における「円筒状のコア基準面」になり得る。例えば、本実施形態では、図１に示すようにステータコア１は円筒状に形成されているため、ステータコア１の外周面を「円筒状のコア基準面」とすることもできる。
【００２７】
ステータコア１は、上記の円筒状のコア内周面に、周方向Ｃに分散配置された複数のスロット１０を有する。複数のスロット１０は、所定の周方向間隔で配置されており、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるように設けられている。本実施形態では、ステータコア１には、その全周で計４８個のスロット１０が設けられている。よって、本例では上記所定の周方向間隔は、円周を３６０度とした場合の７．５度に相当する周方向間隔となる。そして、各スロット１０は、軸方向Ｌに直交する断面が互いに同じ断面形状（本例では矩形状断面）に形成されている。また、本例では、ステータコア１のスロット１０はオープンスロットであり、径方向内側Ｒ１に開口する開口部の周方向幅が、コイル２０が装着される部分の周方向幅と同等以上（本例では同等）であるスロットとされている。
【００２８】
コイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗを備えており、図１に示すように、各コイル２０は波巻・分布巻の形態でステータコア１に巻装される。そして、軸方向Ｌの両側に、コイルエンド部３１がステータコア１の軸方向外側に突出して形成される。図１に示すように、本実施形態では、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１が、リード線と接続される側のコイルエンド部３１とされている。なお、図１では、５個のコイルセット３がステータコア１に巻装される場合を例として示している。詳細は後述するが、１つのコイルセット３は、各スロット位置に対応して、２つのコイル辺部３０を径方向Ｒに互いに隣接するように備えている。よって、図１に示す例では、各スロット１０の内部に、１０本のコイル辺部３０が径方向Ｒに積み重なるように、一列に整列配置されることになる。なお、当然ながら、ステーコア１に巻装するコイルセット３の個数は、適宜変更可能である。
【００２９】
本実施形態では、各相のコイル２０は、長手方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。線状導体の表面は、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１におけるコイル接続部３６（図２参照）のような接合が必要となる接続部位を除き、樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。そして、各相のコイル２０には、各相の接続端子Ｔ（Ｕ相接続端子Ｔｕ、Ｖ相接続端子Ｔｖ、Ｗ相接続端子Ｔｗ）から互いに所定の位相差（例えば、１２０度の位相差）を有する三相の励磁電流がそれぞれ供給され、ステータコア１から回転磁界が発生する。なお、コイル接続部３６は、同相のコイル２０同士を電気的に接続する際や、コイル２０と接続端子Ｔ等とを電気的に接続する際の接続部として機能する。
【００３０】
図示は省略するが、ステータコア１の径方向内側Ｒ１には、永久磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータコア１の軸心が回転軸と一致するように、ステータコア１に対して相対回転可能に支持されて配置される。そして、ステータコア１から発生した回転磁界によりロータが回転する。このように、本実施形態におけるコイル２０は、電機子としてのステータと界磁としてのロータとを備えたインナーロータ型の回転電機用のコイルとされている。なお、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００３１】
１−２．コイルの構成
図３は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。図４は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＶ相コイル２０ｖを示す斜視図である。なお、本実施形態では、Ｗ相コイル２０ｗはＵ相コイル２０ｕと同様の構成を有しているため、図示は省略している。これらの図からわかるように、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗのそれぞれは、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものであり、全体として円筒状の波形形状を有する。
【００３２】
各相のコイル２０は、ステータコア１に巻装された状態（図１参照。以下、単に「巻装状態」という。）においてスロット１０内に配置されるコイル辺部３０と、周方向Ｃ位置が異なる２つのコイル辺部３０の間を接続するように周方向Ｃに延びるとともに、巻装状態においてステータコア１の軸方向Ｌ外側に突出して配置されるコイルエンド部３１と、を備えている。コイル辺部３０は、スロット１０の内部の形状に対応して軸方向Ｌに沿って延びるように直線状に形成されている。
【００３３】
本実施形態では、各相のコイル２０は、軸方向Ｌに延びて複数のスロット１０に順次配置される各コイル辺部３０を、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１と軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１とで交互に接続して、周方向Ｃに巡回する波形状に形成されている。具体的には、コイル辺部３０のそれぞれが対応するスロット１０内に配置された状態でステータコア１に対して波巻で巻装されるように、コイル２０が形成されている。
【００３４】
また、各相のコイル２０は、同じスロット１０内に配置される２本のコイル辺部３０を一組として形成される。２本一組のコイル辺部３０は、連続する一本の線状導体を、周方向Ｃに二巡回させて形成されている。また、同相のコイル２０を構成する２本一組のコイル辺部３０の二組が、互いに隣接するスロット１０内に配置されるように周方向Ｃに並列して配置されている。すなわち、本例では、各相のコイル２０は、巻装状態において、周方向Ｃに隣接する複数（本例では２つ）のスロット１０に同相のコイル２０を構成する線状導体が並行に複数層（本例では２層）配置されるような形状を有している。そして、当該二組のコイル辺部３０は、コイルエンド部３１の所定位置で連続するように接続されている。したがって、コイル２０は、連続する一本の線状導体を、周方向Ｃを四巡回させて形成されている。
【００３５】
軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１は、図３、図４に示すように、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねるように配列してなる軸方向配列部４０を有している。よって、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１の軸方向Ｌ幅は、軸方向配列部４０における線状導体の軸方向Ｌ幅の４倍の値に概ね定まる。また、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１の径方向Ｒ幅は、軸方向配列部４０における線状導体の径方向Ｒ幅に概ね定まる。よって、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部３１が占有する空間の低減が図られている。
【００３６】
ここで、軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０のそれぞれについて、軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から順に、すなわち、軸方向一方側Ｌ１に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４とする。
【００３７】
なお、図３、図４より明らかなように、Ｖ相コイル２０ｖは、軸方向配列部４０における周方向の所定位置（本例では、軸方向配列部４０の周方向Ｃにおける中心位置近傍）に、軸方向配列部４０の周方向一方側Ｃ１部分を当該軸方向配列部４０の周方向他方側Ｃ２部分に対して径方向内側Ｒ１にオフセットするための径方向段差部３４を備えているが、この点を除けば、Ｖ相コイル２０ｖはＵ相コイル２０ｕと同様の構成となっている。また、上記のように、Ｗ相コイル２０ｗは、Ｕ相コイル２０ｕと同様の構成を有している。よって、以下では、Ｕ相コイル２０ｕについてのみ詳細に説明する。
【００３８】
図５は、図３における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図５に示すように、第一導体部４１及び第二導体部４２は、一つのスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第一スロット位置Ｓ１において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列され、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向他方側Ｃ２に離間したスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第二スロット位置Ｓ２において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列されている。本例では、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第一導体部４１が第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。すなわち、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。
【００３９】
また、第三導体部４３及び第四導体部４４は、第一スロット位置Ｓ１に対して周方向一方側Ｃ１に隣接したスロット１０の位置（周方向Ｃ位置）である第三スロット位置Ｓ３において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列され、第二スロット位置Ｓ２に対して周方向他方側Ｃ２に隣接したスロットの位置（周方向Ｃ位置）である第四スロット位置Ｓ４において軸方向Ｌに延びると共に径方向Ｒに互いに隣接するように配列されている。本例では、第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４の双方において、第三導体部４３が第四導体部４４に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。すなわち、第三導体部４３と第四導体部４４との各スロット位置（第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。
【００４０】
ここで、スロット位置に関して「周方向Ｃに隣接する」とは、周方向Ｃに隣り合う２つのスロット１０同士の周方向Ｃにおける位置関係を意味する。よって、第一スロット位置Ｓ１と第三スロット位置Ｓ３との周方向Ｃ位置の差、及び、第二スロット位置Ｓ２と第四スロット位置Ｓ４との周方向Ｃ位置の差は、共に、周方向Ｃに隣り合う２つのスロット１０の周方向Ｃ位置の差、すなわち、スロット１０の配設ピッチと等しくなる。
【００４１】
以上のように、第一導体部４１及び第二導体部４２のそれぞれの周方向Ｃ両側のコイル辺部３０が配置される第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２のスロット位置の組（第一スロット位置組）の周方向Ｃ両外側に、第三導体部４３及び第四導体部４４のそれぞれの周方向Ｃ両側のコイル辺部３０が配置される第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４のスロット位置の組（第二スロット位置組）が位置する。すなわち、第一スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向Ｃ両外側の境界が定まる周方向Ｃ範囲は、第二スロット位置組を構成する各スロット位置により周方向Ｃ両外側の境界が定まる周方向Ｃ範囲に含まれることになる。そして、軸方向配列部４０において、第一導体部４１及び第二導体部４２は、第三導体部４３及び第四導体部４４に対して軸方向Ｌにおけるステータコア１側に配置される。すなわち、第一導体部４１及び第二導体部４２の周方向Ｃ及び軸方向Ｌの外側を囲むように、第三導体部４３及び第四導体部４４が配置される。よって、コイルエンド部３１において、第一導体部４１及び第二導体部４２の組と、第三導体部４３及び第四導体部４４の組とが交差しないように各線状導体部を配置することが可能となり、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが容易となっている。
【００４２】
従って、一本の線状導体を用いて波巻により４ターン分を連続成形する際に、第一スロット位置組に対応する線状導体部の組（第一導体部４１及び第二導体部４２の組）と、第二スロット位置組に対応する線状導体部の組（第三導体部４３及び第四導体部４４の組）とのいずれか一方の組の２本の線状導体部を先に連続して成形した後に、他方の組の２本の線状導体部を連続して成形する構成とすることが容易となり、コイルの成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００４３】
本例では、図３に示すように、一本の線状導体の何れか一方の端部（図３に示す例ではコイル接続部３６）から他方の端部（図３に示す例ではコイル接続部３６）に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４の順に形成されている。よって、例えば、図３中における左側のコイル接続部３６からコイル２０ｕを順次成形していく場合には、第一導体部４１が第一ターンとなり、第二導体部４２が第二ターンとなり、第三導体部４３が第三ターンとなり、第四導体部４４が第四ターンとなる。また、図３中における右側のコイル接続部３６からコイル２０ｕを順次成形していく場合には、第四導体部４４が第一ターンとなり、第三導体部４３が第二ターンとなり、第二導体部４２が第三ターンとなり、第一導体部４４が第四ターンとなる。よって、一本の線状導体の一方の端部から他方の端部に向かって、又は他方の端部から一方の端部に向かってコイル２０ｕを成形していく構成とすると、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４の順、又は、第四導体部４４、第三導体部４３、第二導体部４２、第一導体部４１の順に屈曲成形することができる。よって、軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０について、当該軸方向配列部４０を構成する４本の線状導体部を軸方向Ｌに沿う順に順次成形することができ、コイル２０ｕを容易に成形することができる。
【００４４】
ところで、第一導体部４１及び第二導体部４２のそれぞれは、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置されたコイル辺部３０を構成する部分と、軸方向配列部４０を構成する部分との間を接続する接続部５０を備えている。また、第三導体部４３及び第四導体部４４のそれぞれは、第三スロット位置Ｓ３及び第四スロット位置Ｓ４の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置されたコイル辺部３０を構成する部分と、軸方向配列部４０を構成する部分との間を接続する接続部５０を備えている。ここで、第一導体部４１の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第一接続部５１及び第二接続部５２とする。また、第二導体部４２の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第三接続部５３及び第四接続部５４とする。また、第三導体部４３の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第五接続部５５及び第六接続部５６とする。そして、第四導体部４４の軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１及び周方向他方側Ｃ２の接続部５０を、それぞれ第七接続部５７及び第八接続部５８とする。
【００４５】
本実施形態では、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４のそれぞれは、軸方向配列部４０において周方向Ｃに沿って延びる周方向導体部３５を備えている。図５に示すように、周方向導体部３５は、軸方向Ｌの位置が一様になるように形成されている。そして、４つの周方向導体部３５が同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねられることで軸方向配列部４０が形成されている。よって、本実施形態では、接続部５０は、周方向導体部３５とコイル辺部３０とを接続する部分である。
【００４６】
具体的には、接続部５０は、軸方向Ｌに沿って延びるコイル辺部３０と、周方向に延びる周方向導体部３５とを接続すべく、コイル辺部３０との境界側から周方向導体部３５との境界側に向かって、コイル辺部３０との境界部からコイル辺部３０の延在方向（軸方向Ｌ）に沿って軸方向一方側Ｌ１に延出した後、周方向Ｃに屈曲する形状を有している。なお、本実施形態では、軸方向配列部４０は、コイル辺部３０の径方向Ｒ位置に対して径方向外側Ｒ２に位置するように構成されている。このような構成を実現すべく、図５に示すように、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を有している。なお、図５では、第七接続部５７にのみ符号６２、６３を付しているが、接続部５１〜５８の全てに同様の屈曲部が形成されている。具体的には、接続部５０であってこれら２つの屈曲部６２、６３の間に挟まれる部分の延在方向が軸方向Ｌに対して交差する方向となり、接続部５０であってこれら２つの屈曲部６２、６３の間に挟まれない部分（コイル辺部３０との境界側の部分及び周方向導体部３５との境界側の部分）の延在方向が軸方向Ｌに対して平行な方向となるように、屈曲部６２、６３が形成されており、周方向Ｃ視における接続部５０の形状は、全体としてクランク状となっている。なお、本明細書では、「クランク状」は、屈曲角が直角ではない緩やかな形状のクランク形状を含む概念として用いている。
【００４７】
ところで、図５に示すように、各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接して配置されている２つのコイル辺部３０に対応する２つの線状導体部は、軸方向配列部４０において同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配置されている。このような構成を実現するための接続部５０の構成について、以下説明する。
【００４８】
第一スロット位置Ｓ１、第二スロット位置Ｓ２、第三スロット位置Ｓ３、及び第四スロット位置Ｓ４の各スロット位置に対応する接続部５０に関し、当該各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の接続部５０が周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２とされ、他方の線状導体部の接続部５０が径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３とされている。すなわち、第一接続部５１及び第三接続部５３の組、第二接続部５２及び第四接続部５４の組、第五接続部５５及び第七接続部５７の組、第六接続部５６及び第八接続部５８の組のそれぞれについて、一方の接続部５０が周方向オフセット接続部３２とされ、他方が径方向オフセット接続部３３とされる。
【００４９】
周方向オフセット屈曲部６０は、図５に示すように、周方向オフセット接続部３２の中心線の位置を、コイル辺部３０側から軸方向配列部４０側に向かうに従って、径方向Ｒ視にて径方向オフセット接続部３３の中心線と略一致する周方向Ｃ位置から、当該径方向オフセット接続部３３の中心線に対して周方向Ｃにオフセットさせるための屈曲部である。本例では、周方向オフセット屈曲部６０は、径方向Ｒ視でクランク状となるように形成されている。また、周方向Ｃに沿った方向のオフセット幅は、軸方向配列部４０側において、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とが、同一の径方向Ｒ位置において周方向Ｃに沿って並ぶことができるような値に設定される。具体的には、周方向Ｃに沿った方向のオフセット幅は、コイル辺部３０における線状導体の周方向Ｃ幅と同一かそれ以上の値（例えば、当該周方向Ｃ幅の２倍以下の値）に設定される。
【００５０】
また、径方向オフセット屈曲部６１は、図５に示すように、径方向オフセット接続部３３の中心線の位置を、軸方向配列部４０側からコイル辺部３０側に向かうに従って、周方向Ｃ視にて周方向オフセット接続部３２の中心線と略一致する径方向Ｒ位置から、当該周方向オフセット接続部３２の中心線に対して径方向Ｒにオフセットさせるための屈曲部である。本例では、径方向オフセット屈曲部６１は、周方向Ｃ視でクランク状となるように形成されている。また、径方向Ｒに沿った方向のオフセット幅は、コイル辺部３０側において、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とが、同一の周方向Ｃ位置において径方向Ｒに沿って並ぶことができるような値に設定される。具体的には、径方向Ｒに沿った方向のオフセット幅は、周方向オフセット接続部３２及び径方向オフセット接続部３３の双方が軸方向Ｌに沿って延びている部分（本例では、屈曲部６３より軸方向他方側Ｌ２部分）における、周方向オフセット接続部３２の中心線と径方向オフセット接続部３３の中心線との径方向Ｒに沿った間隔が、コイル辺部３０における線状導体の径方向Ｒ幅と同一かそれ以上の値（例えば、当該径方向Ｒ幅の２倍以下の値）となるように設定される。
【００５１】
なお、中心線に関して「略一致」とは、製造誤差の範囲のずれを含む概念として用いている。また、径方向Ｒ視における中心線に関して「略一致」とは、比較の対象となる２つの中心線に対応する２つの線状導体部を１つのスロット１０内に挿入可能な範囲のずれを含む概念として用いている。
【００５２】
なお、上記のように、本実施形態では、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を有している。そして、上記の周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１は、接続部５０における当該２つの屈曲部６２、６３に挟まれた部分に形成されている。なお、本例では、図５に示すように、屈曲部６２は径方向オフセット屈曲部６１と協働して、上記の径方向Ｒにおけるオフセットを実現している。
【００５３】
このように、各スロット位置に対応する２つの接続部５０に関し、一方の接続部である周方向オフセット接続部３２に周方向オフセット屈曲部６０を形成し、他方の接続部である径方向オフセット接続部３３に径方向オフセット屈曲部６１を形成することで、各スロット位置において径方向Ｒに互いに隣接するように配列された２本の線状導体部を、軸方向配列部４０において同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重ねるように配列させることが可能となっている。このような構成を備えることで、１つの接続部５０に形成する屈曲部の個数を抑制することができ、コイルエンド部３１が占有する空間の低減を図ることが容易となるとともに、コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５４】
補足説明すると、１つの接続部５０に周方向オフセット屈曲部６０と径方向オフセット屈曲部６１との双方を設ける構成とすると、一般に、これらの屈曲部を設けるために必要となる線状導体の延在方向に沿った長さは、何れか一方の屈曲部のみを形成する場合に比べ大きくなる。そして、各スロット位置に対応する２つの接続部５０の一方が長くなると、他方も長くする必要がある。この点に関し、本願発明によれば、全ての接続部５０に対して、周方向オフセット屈曲部６０及び径方向オフセット屈曲部６１の何れか１つのみを形成すれば良く、各接続部５０の延在方向に沿った長さを短く抑えることができる。これにより、コイルエンド部３１が占有するスペースの低減を図ることが可能となっている。
【００５５】
ところで、本実施形態では、図３及び図４から明らかなように、Ｕ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗとは、接続部５０のオフセット方向に関する構成が同じとなっている。これにより、コイル２０の生産性を向上することが可能となっている。具体的には、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの全てについて、以下のような構成となっている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１は、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２は、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方は、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。また、第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５は、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６は、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７及び第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８の双方は、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００５６】
また、本実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、以下のような条件が満たされている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１と第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５とが一致するとともに、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３と第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７とが一致する。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２と第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６とが一致するとともに、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４と第四導体部４４の第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８とが一致する。このように、第一導体部４１及び第二導体部４２の組と、第三導体部４３及び第四導体部４４の組との間で、接続部５０の形状が類似したものとなる。よって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の各線状導体部を容易に配置することができ、コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５７】
さらに、本実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関し、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の全てについて、軸方向配列部４０に対して周方向一方側Ｃ１の該当するスロット位置に対応する接続部５０と、当該軸方向配列部４０に対して周方向他方側Ｃ２の該当するスロット位置に対応する接続部５０とが一致するため、コイルセット３を構成する各コイル２０の成形工程を簡素なものとすることが可能となっている。
【００５８】
また、本実施形態では、図３及び図４に示すように、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も、軸方向配列部を有している。具体的には、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４のそれぞれは、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１において周方向Ｃに延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から第三導体部４３、第四導体部４４、第一導体部４１、第二導体部４２の順となるように同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配列されて、軸方向他方側Ｌ２における軸方向配列部を構成している。これにより、本実施形態では、軸方向他方側Ｌ２においても、コイルエンド部３１の径方向Ｒ幅を最小限に抑えることができるとともに、コイルエンド部３１が占有する空間の低減を図ることが可能となっている。
【００５９】
さらに、図３〜図５から明らかなように、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、及び第四導体部４４の全てについて、軸方向一方側Ｌ１の接続部５０と、軸方向他方側Ｌ２の接続部とが、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関して一致する。そのため、一本の線状導体から４ターン分を連続成形する際に、１ターン分のそれぞれを同様の屈曲工程で成形することができ、各コイル２０の成形工程を簡素なものとすることができる。
【００６０】
１−３．コイルセットの構成
次に、上記のようなＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗを備えるコイルセット３の構成を、特に、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの配置構成を中心に説明する。
【００６１】
詳細な説明は省略するが、本実施形態に係るステータコア１には、互いに隣接する２つのＵ相用のスロット１０と、互いに隣接する２つのＶ相用のスロット１０と、互いに隣接する２つのＷ相用のスロット１０とが、順次繰り返して形成されている。このようなスロット１０の配置に合わせて、コイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗを、各相のコイル２０におけるコイル辺部３０が、周方向Ｃに沿って二スロット分ずつ順次ずれて配置されるように備えている。
【００６２】
図２〜図４に示すように、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分の径方向外側Ｒ２に、当該周方向他方側Ｃ２部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。なお、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分との径方向Ｒに沿った離間距離は、Ｕ相コイル２０ｕとＷ相コイル２０ｗとの間に必要な絶縁距離に応じて定められる。また、相間絶縁物が装着される場合には、当該相間絶縁物の径方向Ｒ幅や、当該相間絶縁物の挿入作業に必要なスペース等にも応じて定める構成としても良い。
【００６３】
また、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置に配置されるとともに、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分の径方向内側Ｒ２に、当該周方向他方側Ｃ２部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。
【００６４】
そして、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分は、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置に配置されるとともに、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分の径方向外側Ｒ２に、当該周方向一方側Ｃ１部分に対して周方向Ｃに重複するように配置されている。
【００６５】
よって、本実施形態では、Ｖ相コイル２０ｖが備える上述した径方向段差部３４の径方向Ｒのオフセット幅は、軸方向配列部４０における線状導体の径方向Ｒ幅と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０における周方向一方側Ｃ１部分とＷ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０における周方向他方側Ｃ２部分との径方向Ｒに沿った離間距離との和に設定されている。
【００６６】
そして、このように各相のコイル２０を配置することで、Ｕ相コイル２０ｕ及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向に重複する割合が高まり、各相の軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲を全て含む最小の径方向Ｒ範囲は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と概ね一致する。これにより、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。
【００６７】
２．第二の実施形態
次に、本発明に係るコイル及びコイルセットの第二の実施形態について説明する。図６に示すように、本実施形態に係るコイルセット３は、上記第一の実施形態と同様、３相のコイル２０（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗ）を備え、各コイル２０は、波巻によりステータコア１に巻装される形状に形成されている。しかし、本実施形態に係るコイルセット３は、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗのそれぞれが、接続部５０のオフセット方向に関して異なる構成を有するという点で、上記第一の実施形態とは大きく異なる。このような構成を備えることで、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。以下、本実施形態に係るコイル２０及びコイルセット３の構成について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
【００６８】
２−１．コイルの構成
図６に示すように、本実施形態では、軸方向一方側Ｌ１のコイルエンド部３１は、上記第一の実施形態と同様の構成となっているが、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１の構成が大きく異なっている。すなわち、本実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１は、径方向内側Ｒ１へ屈曲形成された屈曲コイルエンド部３７とされている。具体的には、屈曲コイルエンド部３７は、屈曲部において線状導体部をコイル辺部３０に対して略直角に径方向内側Ｒへ屈曲することで形成されている。
【００６９】
図７は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。図８は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＶ相コイル２０ｖを示す斜視図である。図９は、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＷ相コイル２０ｗを示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗは、それぞれ異なる形状とされている。そして、これらの各コイル２０は、上記第一の実施形態と同様、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものであり、全体として円筒状の波形形状を有する。
【００７０】
また、図８に示すように、本実施形態に係るＶ相コイル２０ｖは、上記第一の実施形態と同様、軸方向配列部４０における周方向の所定位置（本例では、軸方向配列部４０の周方向Ｃにおける中心位置近傍）に、軸方向配列部４０の周方向一方側Ｃ１部分を当該軸方向配列部４０の周方向他方側Ｃ２部分に対して径方向内側Ｒ１にオフセットするための径方向段差部３４を備えている。
【００７１】
次に、図１０から図１２を参照して、本実施形態に係る各相のコイル２０の接続部５０の構成について説明する。図１０は、図７における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図１１は、図８における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。図１２は、図９における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０の一つの近傍の部分拡大図である。これらの図から明らかなように、本実施形態に係るコイル２０においては、上記第一の実施形態とは異なり、接続部５０は、周方向導体部３５との境界部をコイル辺部３０との境界部に対して径方向外側Ｒ２にオフセットさせるため２つの屈曲部６２、６３を備えておらず、周方向オフセット接続部３２は径方向Ｒに屈曲しない構成とされている。
【００７２】
本実施形態においても上記第一の実施形態と同様、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、以下のような条件が満たされている。すなわち、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１と第三導体部４３の第三スロット位置Ｓ３に対応する第五接続部５５とが一致するとともに、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３と第四導体部４４の第三スロット位置Ｓ３に対応する第七接続部５７とが一致する。また、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２と第三導体部４３の第四スロット位置Ｓ４に対応する第六接続部５６とが一致するとともに、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４と第四導体部４４の第四スロット位置Ｓ４に対応する第八接続部５８とが一致する。よって、以下の説明では、第一接続部５１、第二接続部５２、第三接続部５３、及び第四接続部５４についてのみ詳細に説明する。
【００７３】
図１０に示すように、Ｕ相コイル２０ｕは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７４】
図１１に示すように、Ｖ相コイル２０ｖは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第二導体部４２の第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７５】
このように、Ｖ相コイル２０ｖは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、第二接続部５２、第四接続部５４、第六接続部５６、及び第八接続部５８の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致する。一方、周方向一方側Ｃ１の接続部５０の構成は、Ｕ相コイル２０ｕや後述するＷ相コイル２０ｗと以下の点で大きく異なっている。すなわち、周方向一方側Ｃ１における周方向オフセット接続部３２（第三接続部５３）は、周方向Ｃの外側（この接続部に対しては周方向一方側Ｃ１）にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えている。これは、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において第一導体部４１が第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されるという条件の下、周方向一方側Ｃ１では径方向Ｒに隣接して配置されるコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０を、軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出させるとともに、周方向他方側Ｃ２では径方向Ｒに隣接して配置されるコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０を、軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出させるというＶ相コイル２０ｖ特有の構成を実現するためである。第七接続部５７についても同様である。
【００７６】
図１２に示すように、Ｗ相コイル２０ｗは、第一導体部４１の第一スロット位置Ｓ１に対応する第一接続部５１が、周方向他方側Ｃ２にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２であり、第一導体部４１の第二スロット位置Ｓ２に対応する第二接続部５２が、周方向一方側Ｃ１にオフセットする周方向オフセット屈曲部６０を備えた周方向オフセット接続部３２である。また、第二導体部４２の第一スロット位置Ｓ１に対応する第三接続部５３及び第二スロット位置Ｓ２に対応する第四接続部５４の双方が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である。
【００７７】
このように、Ｗ相コイル２０ｗは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関して、第一接続部５１、第二接続部５２、第五接続部５５、及び第六接続部５６の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致する。また、Ｗ相コイル２０ｗは、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類に関して、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８の構成が、Ｕ相コイル２０ｕと一致するが、オフセット方向が逆の方向となっている。
【００７８】
なお、図１０から図１２より明らかなように、各相のコイル２０のそれぞれにおいて、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となっている。例えば、図１０及び図１１に示すように、Ｕ相コイル２０ｕ及びＶ相コイル２０ｖについては、第一導体部４１は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第二導体部４２に対して径方向外側Ｒ２に配置されている。また、図１２に示すように、Ｗ相コイル２０ｗについては、第一導体部４１は、第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２の双方において、第二導体部４２に対して径方向内側Ｒ１に配置されている。すなわち、コイル２０によって各スロット位置における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係は異なるものとなり得るが、本例では、同じコイル２０であれば、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係は同一となるように構成されている。第三導体部４３及び第四導体部４４についても同様である。
【００７９】
２−２．コイルセットの構成
本実施形態に係るコイルセット３においては、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの各コイル２０が備える軸方向配列部４０同士の周方向Ｃ及び径方向Ｒにおける位置関係は、上記第一の実施形態と同様である。しかし、本実施形態では、各相のコイル２０が互いに異なる構成を有するため、軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、コイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向Ｒに重複する割合を高めることができ、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。以下、この点について説明する。
【００８０】
図１３は、本実施形態に係るコイルセット３における各相の軸方向配列部４０及びコイル辺部３０の周方向Ｃ及び径方向Ｒの位置関係を説明するための説明図である。なお、図１３においては、周方向Ｃに沿って順次繰り返し配置されるＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの内、それぞれ１つの軸方向配列部４０のみを示している。また、各スロット位置において径方向Ｒに隣接して配置される２つのコイル辺部３０は、断面に斜線が引かれているものが同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出していない方のコイル辺部３０を表し、断面に斜線が引かれていないものが同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出している方のコイル辺部３０を表している。なお、図１３においては、同相の軸方向配列部４０から径方向Ｒに突出するコイル辺部３０にのみ符号を付している。
【００８１】
Ｕ相コイル２０ｕにおいては、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０が、当該Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出する。そして、径方向内側Ｒ１に突出するＵ相コイル２０ｕのコイル辺部３０は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分、及びＷ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０の双方に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向内側Ｒ１に突出するＵ相コイル２０ｕのコイル辺部３０と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８２】
また、Ｗ相コイル２０ｗにおいては、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０が、当該Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出する。そして、径方向外側Ｒ２に突出するＷ相コイル２０ｗのコイル辺部３０は、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分、及びＵ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０の双方に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向外側Ｒ２に突出するＷ相コイル２０ｗのコイル辺部３０と、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８３】
さらに、Ｖ相コイル２０ｖにおいては、径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１では、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向外側Ｒ２のコイル辺部３０が、当該Ｖ相コイル２０ｖの周方向一方側Ｃ１の軸方向配列部４０に対して径方向外側Ｒ２に突出する。そして、径方向外側Ｒ２に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０は、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向外側Ｒ２に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０と、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８４】
また、Ｖ相コイル２０ｖにおいては、径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２では、径方向Ｒに隣接する２つのコイル辺部３０の内の径方向内側Ｒ１のコイル辺部３０が、当該Ｖ相コイル２０ｖの周方向他方側Ｃ２の軸方向配列部４０に対して径方向内側Ｒ１に突出する。そして、径方向内側Ｒ１に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０は、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０に対して径方向Ｒに重複するように配置されている。図に示す例では、径方向内側Ｒ１に突出するＶ相コイル２０ｖのコイル辺部３０と、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０とが、径方向Ｒの中心位置が互いにほぼ等しくなるように配置されている。
【００８５】
このように、本実施形態では、各相のコイル２０が備える径方向オフセット屈曲部６１は、オフセット方向が径方向内側Ｒ１のものと、オフセット方向が径方向外側Ｒ２のものとの双方があるため、図１３に示すように、軸方向配列部４０が位置する径方向Ｒ範囲と、コイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲とが径方向Ｒに重複する割合が高まるように各コイル２０を配置することが可能となっている。具体的には、図１３に示すように、各相のコイルエンド部３１とコイル辺部３０が位置する径方向Ｒ範囲を全て含む最小の径方向Ｒ範囲が、軸方向配列部４０やコイル辺部３０における線状導体の径方向Ｒ幅の２倍程度の値となるように、各コイル２０を配置することができる。これにより、コイルエンド部３１が占有する空間の径方向Ｒ幅を小さく抑えることが可能となっている。
【００８６】
３．その他の実施形態
（１）上記の第一及び第二の実施形態では、コイル２０が、ステータコア１に波巻により巻装される形状に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図１４に一例を示すように、コイル２０が、ステータコア１に対して同心巻により巻装される形状に形成されている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。図１５は、このような構成における、ステータコア１に巻装される形状に形成されたＵ相コイル２０ｕを示す斜視図である。この図から明らかなように、Ｕ相コイル２０ｕは、一本の線状導体により４ターン分が連続成形されるものである。なお、Ｖ相コイル２０ｖ及びＷ相コイル２０ｗは、Ｕ相コイル２０ｕと同様の構成であるため、図示は省略する。
【００８７】
また、図１５に示す例では、軸方向Ｌ両側のコイルエンド部３１において、周方向に延びる線状導体部が同じ径方向Ｒ位置で軸方向Ｌに積み重なるように配列されているが、軸方向一方側Ｌ１にはコイル接続部３６が備えられており、軸方向Ｌに積み重なる線状導体部の数が、周方向Ｃ両側で異なっている。よって、図１５に示す例では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が、上記第一及び第二の実施形態における軸方向一方側Ｌ１の軸方向配列部４０に相当する軸方向配列部４０を備えているといえる。そのため、図１５に示すように、本例では、軸方向他方側Ｌ２の軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列された４本の線状導体部が、軸方向Ｌにおけるステータコア１側から順に、すなわち、軸方向他方側Ｌ２に向かって、第一導体部４１、第二導体部４２、第三導体部４３、第四導体部４４となる。
【００８８】
（２）上記第一及び第二の実施形態では、軸方向配列部４０において軸方向Ｌに配列される周方向導体部３５が、軸方向Ｌの位置が一様になるように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、周方向導体部３５が、その周方向Ｃ中心の近傍で軸方向Ｌの高さが高くなるようなアーチ状（円弧状、弓状）に形成されている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８９】
（３）上記第一の実施形態では、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８が、径方向内側Ｒ１にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第二の実施形態のＷ相コイル２０ｗ（図１２参照）のように、第三接続部５３、第四接続部５４、第七接続部５７、及び第八接続部５８が、径方向外側Ｒ２にオフセットする径方向オフセット屈曲部６１を備えた径方向オフセット接続部３３である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記第一の実施形態におけるＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗの全てが、上記第二の実施形態におけるＶ相コイル２０ｖと同様の構成を有するコイル２０である構成としても好適である。
【００９０】
（４）上記第一の実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も軸方向配列部を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第一の実施形態において軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が軸方向配列部を有していない構成としても好適である。また、上記第二の実施形態では、軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１が屈曲コイルエンド部３７である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第二の実施形態において軸方向他方側Ｌ２のコイルエンド部３１も軸方向配列部を有する構成としても好適である。
【００９１】
（５）上記第一及び第二の実施形態では、各スロット位置に対応する２つの接続部５０に関し、一方の接続部（周方向オフセット接続部３２）に周方向オフセット屈曲部６０が形成され、他方の接続部（径方向オフセット接続部３３）に径方向オフセット屈曲部６１が形成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、少なくとも何れかのスロット位置において、当該スロット位置に対応する２つの接続部５０の内の１つの接続部に、周方向オフセット屈曲部６０と径方向オフセット屈曲部６１の双方を形成する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００９２】
（６）上記第一及び第二の実施形態では、周方向オフセット接続部３２と径方向オフセット接続部３３とのいずれかの分類、及び各接続部５０が備える周方向オフセット屈曲部６０又は径方向オフセット屈曲部６１のオフセット方向に関し、第一接続部５１と第五接続部５５とが一致し、第二接続部５２と第六接続部５６とが一致し、第三接続部５３と第七接続部５７とが一致し、第四接続部５４と第八接続部５８とが一致する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記の少なくとも何れかが一致しない構成とすることもできる。
【００９３】
（７）上記第一の実施形態では、周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１が、接続部５０における２つの屈曲部６２、６３に挟まれた部分に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではい。すなわち、周方向オフセット屈曲部６０や径方向オフセット屈曲部６１は、屈曲部６２、６３の形成位置とは無関係に、接続部５０の任意の位置に形成することができる。また、上記第二の実施形態では、接続部５０が２つの屈曲部６２、６３を備えない場合を例として説明したが、上記第二の実施形態において、接続部５０が２つの屈曲部６２、６３を備える構成とすることもできる。
【００９４】
（８）上記第一及び第二の実施形態における各相の軸方向配列部４０同士の周方向Ｃや径方向Ｒの位置関係はあくまで一例である。従って、例えば、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向一方側Ｃ１部分が、Ｗ相コイル２０ｗの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置ではなく、当該径方向Ｒ位置より径方向内側Ｒ１や径方向外側Ｒ２に配置される構成としても好適である。また、Ｖ相コイル２０ｖの軸方向配列部４０における径方向段差部３４に対して周方向他方側Ｃ２部分が、Ｕ相コイル２０ｕの軸方向配列部４０と同じ径方向Ｒ位置ではなく、当該径方向Ｒ位置より径方向内側Ｒ１や径方向外側Ｒ２に配置される構成としても好適である。
【００９５】
（９）上記第一及び第二の実施形態では、各相のコイル２０のそれぞれについて、第一導体部４１と第二導体部４２との各スロット位置（第一スロット位置Ｓ１及び第二スロット位置Ｓ２）における径方向Ｒの位置関係が同一である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、第一スロット位置Ｓ１における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係と、第二スロット位置Ｓ２における第一導体部４１と第二導体部４２との径方向Ｒの位置関係とが逆の関係になっている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。第三導体部４３及び第四導体部４４についても同様である。
【００９６】
（１０）上記第一及び第二の実施形態では、コイルセット３が３つのコイル２０を備える場合を例として説明したが、コイルセット３が備えるコイル２０の個数は、巻装の対象となる電機子コアを有する回転電機を駆動する交流電源の相数に応じて適宜変更可能である。すなわち、回転電機を駆動する交流電源の相数がＮ相（Ｎは自然数）であれば、コイルセット３がＮ個の異なる相のコイル２０を備える構成とすると好適である。
【００９７】
（１１）上記第一及び第二の実施形態では、各相のコイル２０は、長手方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、断面形状が、円形状、多角形状、楕円形状等の線状導体を用いることができる。
【００９８】
（１２）上記第一及び第二の実施形態では、ステータコア１が径方向内側Ｒ１に開口するスロット１０を有するインナーロータ型の回転電機用のステータコアである場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、ステータコア１が径方向外側Ｒ２に開口するスロットを有するアウターロータ型の回転電機用のステータコアである構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成では、互いに周方向Ｃに隣接するスロット間に設けられたティースの径方向外側Ｒ２の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア外周面を定義することができ、この円筒状のコア外周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。
【００９９】
（１３）上記の第一及び第二の実施形態では、Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗが、それぞれ、本発明における「第一相コイル」、「第二相コイル」、「第三相コイル」に相当する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一相コイル、第二相コイル、及び第三相コイルのＵ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗに対する割当は適宜変更可能である。
【０１００】
（１４）上記第一及び第二の実施形態では、周方向一方側Ｃ１が時計方向であり、周方向他方側Ｃ２が反時計方向である場合を例として説明したが、周方向一方側Ｃ１と周方向他方側Ｃ２を入れ替えた構成とすることも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイル、及び当該コイルを備えたコイルセットに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１：ステータコア（電機子コア）
３：コイルセット
１０：スロット
２０：コイル
２０ｕ：Ｕ相コイル（第一相コイル）
２０ｖ：Ｖ相コイル（第二相コイル）
２０ｗ：Ｗ相コイル（第三相コイル）
３０：コイル辺部
３１：コイルエンド部
３２：周方向オフセット接続部
３３：径方向オフセット接続部
３４：径方向段差部
４０：軸方向配列部
４１：第一導体部
４２：第二導体部
４３：第三導体部
４４：第四導体部
５０：接続部
６０：周方向オフセット屈曲部
６１：径方向オフセット屈曲部
Ｌ：軸方向
Ｌ１：軸方向一方側
Ｌ２：軸方向他方側
Ｃ：周方向
Ｃ１：周方向一方側
Ｃ２：周方向他方側
Ｒ：径方向
Ｒ１：径方向内側
Ｒ２：径方向外側
Ｓ１：第一スロット位置
Ｓ２：第二スロット位置
Ｓ３：第三スロット位置
Ｓ４：第四スロット位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイルであって、
一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、前記電機子コアに巻装された巻装状態において前記スロット内に配置されるコイル辺部と、周方向位置が異なる２つの前記コイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに前記巻装状態において前記電機子コアの軸方向外側に突出して配置されるコイルエンド部と、を備え、
軸方向一方側の前記コイルエンド部が、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなる軸方向配列部を有し、
前記軸方向配列部において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における前記電機子コア側から順に、第一導体部、第二導体部、第三導体部、第四導体部とした場合に、
前記第一導体部及び前記第二導体部は、一つのスロットの位置である第一スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第一スロット位置に対して周方向他方側に離間したスロットの位置である第二スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、
前記第三導体部及び前記第四導体部は、前記第一スロット位置に対して周方向一方側に隣接したスロットの位置である第三スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第二スロット位置に対して周方向他方側に隣接したスロットの位置である第四スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列されたコイル。
【請求項２】
前記一本の線状導体の何れか一方の端部から他方の端部に向かって、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、前記第四導体部の順に形成されている請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記第一導体部及び前記第二導体部のそれぞれが、前記第一スロット位置及び前記第二スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、
前記第三導体部及び前記第四導体部のそれぞれが、前記第三スロット位置及び前記第四スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、
前記各スロット位置に対応する前記接続部に関し、当該各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の前記接続部が周方向オフセット屈曲部を備えた周方向オフセット接続部とされ、他方の線状導体部の前記接続部が径方向オフセット屈曲部を備えた径方向オフセット接続部とされ、
前記周方向オフセット屈曲部は、前記周方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記コイル辺部側から前記軸方向配列部側に向かうに従って、径方向視にて前記径方向オフセット接続部の中心線と略一致する周方向位置から、当該径方向オフセット接続部の中心線に対して周方向にオフセットさせるための屈曲部であり、
前記径方向オフセット屈曲部は、前記径方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記軸方向配列部側から前記コイル辺部側に向かうに従って、周方向視にて前記周方向オフセット接続部の中心線と略一致する径方向位置から、当該周方向オフセット接続部の中心線に対して径方向にオフセットさせるための屈曲部である請求項１又は２に記載のコイル。
【請求項４】
前記周方向オフセット接続部と前記径方向オフセット接続部とのいずれかの分類、及び各接続部が備える前記周方向オフセット屈曲部又は前記径方向オフセット屈曲部のオフセット方向に関し、
前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致し、
前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致する請求項３に記載のコイル。
【請求項５】
前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、及び前記第四導体部のそれぞれは、軸方向他方側の前記コイルエンド部において周方向に延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向における前記電機子コア側から前記第三導体部、前記第四導体部、前記第一導体部、前記第二導体部の順となるように同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列されて、軸方向他方側における軸方向配列部を構成している請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項６】
請求項４に記載のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、
前記第一相コイル、前記第二相コイル、及び前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向一方側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であるコイルセット。
【請求項７】
請求項４に記載のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、
前記第一相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、
前記第二相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、
前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であるコイルセット。
【請求項８】
前記第二相コイルは、前記軸方向配列部における周方向の所定位置に、周方向一方側を周方向他方側に対して径方向内側にオフセットするための径方向段差部を備え、
前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向外側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、
前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向内側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、
前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分の径方向外側に、当該周方向一方側部分に対して周方向に重複するように配置されている請求項６又は７に記載のコイルセット。
【請求項１】
円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアに対して波巻又は同心巻により巻装されるコイルであって、
一本の線状導体により４ターン分が連続成形され、前記電機子コアに巻装された巻装状態において前記スロット内に配置されるコイル辺部と、周方向位置が異なる２つの前記コイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに前記巻装状態において前記電機子コアの軸方向外側に突出して配置されるコイルエンド部と、を備え、
軸方向一方側の前記コイルエンド部が、周方向に延びる４本の線状導体部を同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列してなる軸方向配列部を有し、
前記軸方向配列部において軸方向に配列された４本の線状導体部のそれぞれを、軸方向における前記電機子コア側から順に、第一導体部、第二導体部、第三導体部、第四導体部とした場合に、
前記第一導体部及び前記第二導体部は、一つのスロットの位置である第一スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第一スロット位置に対して周方向他方側に離間したスロットの位置である第二スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、
前記第三導体部及び前記第四導体部は、前記第一スロット位置に対して周方向一方側に隣接したスロットの位置である第三スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列され、前記第二スロット位置に対して周方向他方側に隣接したスロットの位置である第四スロット位置において軸方向に延びると共に径方向に互いに隣接するように配列されたコイル。
【請求項２】
前記一本の線状導体の何れか一方の端部から他方の端部に向かって、前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、前記第四導体部の順に形成されている請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記第一導体部及び前記第二導体部のそれぞれが、前記第一スロット位置及び前記第二スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、
前記第三導体部及び前記第四導体部のそれぞれが、前記第三スロット位置及び前記第四スロット位置の各スロット位置に対応して、当該各スロット位置に配置された前記コイル辺部を構成する部分と、前記軸方向配列部を構成する部分との間を接続する接続部を備え、
前記各スロット位置に対応する前記接続部に関し、当該各スロット位置において径方向に互いに隣接するように配列された２本の線状導体部の内の一方の線状導体部の前記接続部が周方向オフセット屈曲部を備えた周方向オフセット接続部とされ、他方の線状導体部の前記接続部が径方向オフセット屈曲部を備えた径方向オフセット接続部とされ、
前記周方向オフセット屈曲部は、前記周方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記コイル辺部側から前記軸方向配列部側に向かうに従って、径方向視にて前記径方向オフセット接続部の中心線と略一致する周方向位置から、当該径方向オフセット接続部の中心線に対して周方向にオフセットさせるための屈曲部であり、
前記径方向オフセット屈曲部は、前記径方向オフセット接続部の中心線の位置を、前記軸方向配列部側から前記コイル辺部側に向かうに従って、周方向視にて前記周方向オフセット接続部の中心線と略一致する径方向位置から、当該周方向オフセット接続部の中心線に対して径方向にオフセットさせるための屈曲部である請求項１又は２に記載のコイル。
【請求項４】
前記周方向オフセット接続部と前記径方向オフセット接続部とのいずれかの分類、及び各接続部が備える前記周方向オフセット屈曲部又は前記径方向オフセット屈曲部のオフセット方向に関し、
前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第三スロット位置に対応する前記接続部とが一致し、
前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第三導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致するとともに、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部と前記第四導体部の前記第四スロット位置に対応する前記接続部とが一致する請求項３に記載のコイル。
【請求項５】
前記第一導体部、前記第二導体部、前記第三導体部、及び前記第四導体部のそれぞれは、軸方向他方側の前記コイルエンド部において周方向に延びる部分を備え、当該周方向に延びる部分のそれぞれが、軸方向における前記電機子コア側から前記第三導体部、前記第四導体部、前記第一導体部、前記第二導体部の順となるように同じ径方向位置で軸方向に積み重ねるように配列されて、軸方向他方側における軸方向配列部を構成している請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項６】
請求項４に記載のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、
前記第一相コイル、前記第二相コイル、及び前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向一方側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であるコイルセット。
【請求項７】
請求項４に記載のコイルを３つ備えると共に、それぞれ第一相コイル、第二相コイル、第三相コイルとし、
前記第一相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、
前記第二相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、径方向内側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であり、
前記第三相コイルは、前記第一導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部が、周方向他方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第一導体部の前記第二スロット位置に対応する前記接続部が、周方向一方側にオフセットする前記周方向オフセット屈曲部を備えた前記周方向オフセット接続部であり、前記第二導体部の前記第一スロット位置に対応する前記接続部及び前記第二スロット位置に対応する前記接続部の双方が、径方向外側にオフセットする前記径方向オフセット屈曲部を備えた前記径方向オフセット接続部であるコイルセット。
【請求項８】
前記第二相コイルは、前記軸方向配列部における周方向の所定位置に、周方向一方側を周方向他方側に対して径方向内側にオフセットするための径方向段差部を備え、
前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向外側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、
前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向一方側部分が、前記第三相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第一相コイルの前記軸方向配列部における周方向他方側部分の径方向内側に、当該周方向他方側部分に対して周方向に重複するように配置され、
前記第二相コイルの前記軸方向配列部における前記径方向段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相コイルの前記軸方向配列部と同じ径方向位置に配置されるとともに、前記第三相コイルの前記軸方向配列部における周方向一方側部分の径方向外側に、当該周方向一方側部分に対して周方向に重複するように配置されている請求項６又は７に記載のコイルセット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−９７７９３（Ｐ２０１１−９７７９３Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５１５０２（Ｐ２００９−２５１５０２）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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