コイル
【課題】電気的絶縁性の確保が容易なコイルを実現する。
【解決手段】軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるセグメント導体を複数配置して構成される第一コイル群と、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるセグメント導体を複数配置して構成される第二コイル群とを用いて相コイル２１が形成され、第一コイル群のセグメント導体は、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が周第一方向Ｃ１側に隣接するセグメント導体の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して径第一方向側に重なるように配置され、第二コイル群のセグメント導体は、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が周第一方向Ｃ１側に隣接するセグメント導体の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して径第二方向側に重なるように配置され、第一コイル群が配置されるスロットと第二コイル群が配置されるスロットとが、１スロットピッチ分異なる位置に配置されている。
【解決手段】軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるセグメント導体を複数配置して構成される第一コイル群と、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるセグメント導体を複数配置して構成される第二コイル群とを用いて相コイル２１が形成され、第一コイル群のセグメント導体は、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が周第一方向Ｃ１側に隣接するセグメント導体の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して径第一方向側に重なるように配置され、第二コイル群のセグメント導体は、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が周第一方向Ｃ１側に隣接するセグメント導体の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して径第二方向側に重なるように配置され、第一コイル群が配置されるスロットと第二コイル群が配置されるスロットとが、１スロットピッチ分異なる位置に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなコイルの従来技術として、例えば特開２０００−６９７２９号公報（特許文献１）に記載された技術がある。特許文献１に記載の構成では、当該文献の図２、図３、及び図５等に示されているように、ターン部（導体渡り部）を有するＵ字状のセグメント導体を電機子コアのスロット内に規則的に配置し、電機子コアに対して軸方向に延出する異なるセグメント導体の延出部同士を接合することでコイルが形成される。この際、特許文献１の段落００３０に記載されているように、複数のセグメント導体はターン部が軸方向の同じ側に位置するように配置されるため、当該文献の図５に示されているように、接合部が軸方向の同じ側に多数配置される。そのため、このような構成では、接合部の間隔が短くなりやすく、コイルの電気的絶縁性を確保することが容易ではない。
【０００３】
上記の接合部の間隔に関して、特許文献１の段落００７２には、複数のセグメント導体のターン部を電機子コアの両側に分散配置することで、接合部の間隔を広くすることに言及した記載がある。しかしながら、特許文献１にはそのような構成についての具体的な記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６９７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、電気的絶縁性の確保が容易なコイルの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、前記スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルの特徴構成は、互いに異なる前記スロット内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の前記導体辺部と、前記電機子コアに対して軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する導体渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアに対して軸方向外側に延出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第一種セグメント導体であり、前記電機子コアに対して前記軸方向の一方側である軸第一方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第一対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第一コイル群と、前記電機子コアに対して前記軸第一方向とは反対側の軸第二方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第二対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第二コイル群と、を用いて各相の相コイルが形成され、前記第一コイル群を構成する複数の前記第一対象セグメント導体のそれぞれは、前記周方向の一方側である周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第一対象セグメント導体における前記周第一方向とは反対側の周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記コア基準面の径方向の一方側である径第一方向側に重なるように配置され、前記第二コイル群を構成する複数の前記第二対象セグメント導体のそれぞれは、前記周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第二対象セグメント導体における前記周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記径第一方向とは反対側の径第二方向側に重なるように配置され、各相の前記相コイルについて、前記第一コイル群が配置される前記スロットと、前記第二コイル群が配置される前記スロットとが、前記周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置されている点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、第一コイル群については、第一種セグメント導体の延出部同士の接合部が電機子コアに対して軸第二方向側に配置され、第二コイル群については、第一種セグメント導体の延出部同士の接合部が電機子コアに対して軸第一方向側に配置される。これにより、第一コイル群の接合部と第二コイル群の接合部とが電機子コアに対して軸方向の同じ側に配置される場合に比べ、接合部の間隔を確保することが容易となる。
さらに、上記の特徴構成によれば、第一コイル群が配置されるスロットと第二コイル群が配置されるスロットとが、周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置される。これにより、第一コイル群の接合部に隣接した位置に、第二コイル群を構成する第一種セグメント導体の導体渡り部が配置され、第二コイル群の接合部に隣接した位置に、第一コイル群を構成する第一種セグメント導体の導体渡り部が配置される構成とすることができる。この結果、各相の相コイルを全て配置した場合において、隣接する同相又は異相の接合部の間に導体渡り部が配置される構成とすることが容易となり、コイル全体の電気的絶縁性の確保が容易となる。
【０００８】
ここで、一つの前記導体辺部と、当該導体辺部から延びて前記電機子コアから軸方向両側に突出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第二種セグメント導体であり、前記第一コイル群と前記第二コイル群とのそれぞれは、前記周方向に一巡する波巻状の波巻コイル部を、前記周方向に互いに異なる位置関係で２つ備え、前記第一コイル群及び前記第二コイル群を構成する合計４つの前記波巻コイル部を、互いに直列或いは並列に接続することで各相の前記相コイルが形成されているとともに、当該各相の前記相コイルを構成する４つの前記波巻コイル部が、前記第二種セグメント導体を介して互いに接続されていると好適である。
【０００９】
この構成によれば、導体渡り部の軸方向における配置位置が互いに異なる、第一対象セグメント導体が構成する波巻コイル部と、第二対象セグメント導体が構成する波巻コイル部とを、第二種セグメント導体を用いて適切に接続することができる。また、複数のセグメント導体を平面状に並べて配置したものを円筒状に成形してコイルを製造する場合に、当該成形前の時点で、波巻コイル部の端部に配置される第一種セグメント導体の端部側の導体辺部に対して、第二種セグメント導体の導体辺部を径方向に重ねて配置することができる。これにより、円筒状への成形を、導体辺部同士の周方向の位置合わせをすることなく行うことができ、結果、製造工程の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る展開した相コイルの斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る展開したコイルの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面の形状を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る相コイルの配線図であり、（ａ）は第一波巻コイル部の配線図、（ｂ）は第三波巻コイル部の配線図、（ｃ）は第四波巻コイル部の配線図、（ｄ）は第二波巻コイル部の配線図を示す。
【図６】本発明の実施形態に係るコイルの製造工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係るコイルの実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、「径方向Ｒ」は、スロット３の配置や構成に関して基準となる仮想面である、円筒状のコア基準面１００（図４参照、本例ではステータコア２の内周面）の軸心Ａを基準として定義している。コイル２０及びコイル２０を構成する各部材に関しては、当該コイル２０がステータコア２に巻装された（セットされた）状態でのコア基準面１００の軸心Ａを基準として定義している。また、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態も含む概念として用いている。
【００１２】
１．コイルの全体構成
本実施形態に係るコイル２０の全体構成について説明する。このコイル２０は、セグメント導体１０（図２参照）を複数接合して構成され、ステータ１が備えるステータコア２に巻装される。ステータコア２は、磁性材料を用いて形成され、図４に示すように、周方向Ｃに分散配置された複数のスロット３と、周方向Ｃに互いに隣接する２つのスロット３の間に形成された複数のティース５とを有する。複数のティース５の径方向Ｒの内側（本例では径第一方向Ｒ１側）の端面を含む仮想的な円筒状の面がコア内周面を構成し、本実施形態ではこのコア内周面が、コア基準面１００とされている。各スロット３は、軸方向Ｌに延びると共に、ステータコア２の軸心Ａから放射状に径方向Ｒに延びるように形成されている。本実施形態では、ステータコア２が本発明における「電機子コア」に相当する。
【００１３】
コイル２０は、スロット３のそれぞれにおいて、導体辺部５０が複数層に分かれて配置される。本実施形態では、図４に示すように、導体辺部５０は２層に分かれて配置されており、コイル２０は２層巻構造とされている。ここで、「層」は、スロット３内における導体辺部５０の径方向Ｒ位置を表す。各層の位置は、互いに隣接する層に配置される２つの導体辺部５０のそれぞれが、導体辺部５０の径方向Ｒ幅以上、径方向Ｒに互いに異なる位置に配置されるように設定されている。すなわち、互いに隣接する層に配置される２つの導体辺部５０のそれぞれが占有する径方向Ｒ位置の範囲は、互いに重複する部分を有さない。
【００１４】
本実施形態では、ステータ１は、多相交流（本例では三相交流）の回転電機に用いられる電機子とされている。よって、ステータコア２には、Ｕ相（第一相）用、Ｖ相（第二相）用、及びＷ相（第三相）用のスロット３が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置され、コイル２０は、図１に示すような相コイル２１を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相に対応して合計３つ備えている。なお、図１は、相コイル２１を周方向Ｃに平面状に展開して示す図であり、発明の理解を容易にすべく、後述するＳ字状セグメント導体４０にハッチングを施して強調して示している。本明細書では、「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。
【００１５】
本実施形態では、ステータコア２には、毎極毎相当たりのスロット数が「２」となるように、各相用のスロット３が周方向Ｃに沿って２つずつ繰り返し現れるように配置されている。これに合わせて、各相の相コイル２１は、図１に示すように、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される複数（本例では４つ）の導体辺部５０の組を備え、分布巻によりステータコア２に巻装される。そして、図３に示すように、互いに異なる周方向Ｃ位置に配置された複数（本例では３つ）の相コイル２１を備えて、コイル２０が形成されている。このコイル２０が形成された状態では、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される各相用の導体辺部５０の組が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置される。なお、図３は、コイル２０を周方向Ｃに平面状に展開して示す図であり、発明の理解を容易にすべく、図１に示す相コイル２１にハッチングを施して強調して示している。
【００１６】
図示は省略するが、ステータコア２の径方向Ｒの一方側である径第一方向Ｒ１側には、永久磁石や電磁石等を備えた界磁としてのロータが配置される。本実施形態では、この径第一方向Ｒ１は、図４に示すように、径方向Ｒの内側へ向かう方向である。すなわち、本実施形態に係るコイル２０は、インナロータ型の回転電機に用いられるコイルである。なお、本発明に係るコイル２０を、アウタロータ型の回転電機に用いられるコイルに適用することも可能である。
【００１７】
２．相コイルの構成
次に、本実施形態に係る相コイル２１の構成について説明する。なお、各相の相コイル２１は同様の構成を有しているため、以下の説明では、各相の相コイル２１を特に区別することなく説明する。
【００１８】
相コイル２１は、図１及び図２に示すように、複数のセグメント導体１０の端部同士を接合することで形成される。セグメント導体１０は、本実施形態では、図４に示すように、延在方向（通電方向に等しい）に直交する断面の形状が矩形状の線状導体で構成され、セグメント導体１０として、例えば、１本の線状導体を連続成形して製造されたものを用いることができる。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の金属とすることができる。また、線状導体の表面は、異なるセグメント導体１０との接合部５５（図１参照）等の一部を除いて、樹脂等からなる絶縁皮膜により被覆されている。
【００１９】
図２に示すように、相コイル２１を構成するセグメント導体１０には、径方向Ｒ視で「Ｕ」字状に形成されたＵ字状セグメント導体３０と、径方向Ｒ視で「Ｓ」字状に形成されたＳ字状セグメント導体４０とが含まれる。Ｕ字状セグメント導体３０は、互いに異なるスロット３内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の導体辺部５０と、ステータコア２に対して軸方向Ｌ外側において一対の導体辺部５０の一端同士を接続する導体渡り部５４と、一対の導体辺部５０のそれぞれの他端からステータコア２に対して軸方向Ｌ外側に延出する一対の延出部５６と、を備えたセグメント導体１０である。延出部５６の先端部は、基本的に、接合対象のセグメント導体１０の延出部５６の先端部に接合される。そして、導体渡り部５４と延出部５６とにより、ステータコア２の軸方向Ｌ外側に突出するコイルエンド部が形成される。図示は省略するが、導体渡り部５４及び延出部５６の軸方向Ｌ視での形状は、コイル２０がステータコア２に巻装された状態で、周方向Ｃに沿って円弧状に延びる形状とされる。本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が本発明における「第一種セグメント導体」に相当する。
【００２０】
本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０を構成する一対の導体辺部５０は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチ分（本例では６スロットピッチ分）離れた一対のスロット３のそれぞれに配置される。そして、Ｕ字状セグメント導体３０を構成する一対の導体辺部５０のそれぞれは、第一屈曲部５１を介して導体渡り部５４に接続されているとともに、第二屈曲部５２を介して延出部５６に接続されている。すなわち、Ｕ字状セグメント導体３０は、一対の導体辺部５０のそれぞれに対応して、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２をそれぞれ２つずつ備えている。ここで、屈曲部５１，５２の径方向Ｒ視での屈曲角（以下単に「屈曲角」という。）を、導体辺部５０の延在方向（軸方向Ｌ）に平行にステータコア２から離れる側へ延びる方向を基準（０度）として規定すると、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２のそれぞれの屈曲角は鋭角に設定されている。また、第一屈曲部５１の周方向Ｃの屈曲方向は、対となる導体辺部５０に向かう側とされ、第二屈曲部５２の周方向Ｃの屈曲方向は、対となる導体辺部５０から離れる側とされている。
【００２１】
このように、本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が、一対の導体辺部５０のそれぞれに対応して、屈曲角が鋭角の第一屈曲部５１を２つ備えている。そのため、導体渡り部５４の径方向Ｒ視での形状は、図２に示すように、Ｖ字状となる。具体的には、Ｖ字の頂点に対応する位置に形成されたオフセット屈曲部５４ａを介して、延出元の導体辺部５０から対となる導体辺部５０に向かって周方向Ｃに延びる部分であって、径方向Ｒ位置が互いに１層分異なる部分同士が接続されている。すなわち、オフセット屈曲部５４ａによる径方向Ｒのオフセット量は、１層分に設定されている。
【００２２】
本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が備える２つの第一屈曲部５１は、屈曲角が互いに等しく設定されており、オフセット屈曲部５４ａは、導体渡り部５４の周方向Ｃの中央位置に配置される。また、Ｕ字状セグメント導体３０が備える２つの第二屈曲部５２も、屈曲角が互いに等しく設定されているとともに、周方向Ｃの屈曲方向が互いに反対方向とされている。そして、Ｕ字状セグメント導体３０が備える一対の延出部５６は、基本的に、周方向Ｃの長さが互いに同一（本例では３スロットピッチ分の長さ）に設定されている。これにより、本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０の径方向Ｒ視での形状は、オフセット屈曲部５４ａを通る軸方向Ｌに沿った直線を対称軸として線対称な形状となっている。
【００２３】
Ｓ字状セグメント導体４０は、一つの導体辺部５０と、当該導体辺部５０から延びてステータコア２から軸方向Ｌ両側に突出する一対の延出部５６と、を備えたセグメント導体である。このＳ字状セグメント導体４０は、本実施形態では、図１に示すように、１つの相コイル２１に４つ備えられ、後に図５を参照して説明するように、Ｓ字状セグメント導体４０のそれぞれは、異なる波巻コイル部６０同士の接続部に配置されている。図示は省略するが、Ｓ字状セグメント導体４０が備える延出部５６の軸方向Ｌ視での形状は、Ｕ字状セグメント導体３０が備える延出部５６と同様、コイル２０がステータコア２に巻装された状態で、周方向Ｃに沿って円弧状に延びる形状とされる。本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０が本発明における「第二種セグメント導体」に相当する。
【００２４】
Ｓ字状セグメント導体４０を構成する導体辺部５０は、軸方向Ｌの両側で第三屈曲部５３を介して延出部５６に接続されている。すなわち、Ｓ字状セグメント導体４０は、軸方向Ｌの両側のそれぞれに対応して合計２つの第三屈曲部５３を備えている。そして、第三屈曲部５３の屈曲角は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と同様、鋭角に設定されている。本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０が備える２つの第三屈曲部５３は、屈曲角が互いに等しく設定されているとともに、周方向Ｃの屈曲方向が互いに反対方向とされている。そして、Ｓ字状セグメント導体４０が備える一対の延出部５６は、基本的に、周方向Ｃの長さが互いに同一（本例では３スロットピッチ分の長さ）に設定されている。これにより、本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０の径方向Ｒ視での形状は、導体辺部５０を通る軸方向Ｌに沿った直線を対称軸として線対称な形状となっている。
【００２５】
そして、本実施形態では、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３は、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、詳しくは後述するが、図１及び図２に示すように、Ｕ字状セグメント導体３０及びＳ字状セグメント導体４０を含む複数のセグメント導体１０のそれぞれを、コイルエンド部において互いに干渉させることなく、周方向Ｃに隣接配置することが可能となっている。
【００２６】
相コイル２１の構成について、更に具体的に説明する。各相の相コイル２１は、第一コイル群７１と第二コイル群７２とを用いて形成されている（図５参照）。ここで、第一コイル群７１は、ステータコア２に対して軸方向Ｌの一方側である軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０を、周方向Ｃに沿って複数分散配置して構成されるセグメント導体１０の群である。本実施形態では、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０が、本発明における「第一対象セグメント導体」に相当する。
【００２７】
図１に示す例では、第一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１、第二Ｕ字状セグメント導体Ｕ２、第三Ｕ字状セグメント導体Ｕ３、第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ４、第十二Ｕ字状セグメント導体Ｕ１２、第十三Ｕ字状セグメント導体Ｕ１３、及び第十四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１４が、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０である。そして、第一コイル群７１を構成するこれら複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周方向Ｃの一方側である周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が、周第一方向Ｃ１側に隣接配置される第一コイル群７１の他のＵ字状セグメント導体３０における周第一方向Ｃ１とは反対側の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して、同一の周方向Ｃ位置で径第一方向Ｒ１側に重なるように配置されている。
【００２８】
すなわち、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、導体渡り部５４の周方向Ｃの長さに相当する周方向Ｃ間隔（本例では１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎）に配置されている。そして、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が配置される層（以下、「第一層」という。）に対して径第一方向Ｒ１とは反対側の径第二方向Ｒ２側に隣接する層（以下、「第二層」という。）に、周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０が配置されている。
【００２９】
これにより、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０は、図１に示すように、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第一方向Ｌ１とは反対側の軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。すなわち、第一層と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、径第一方向Ｒ１側から見て「Ｓ」字状となる。一方、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０の、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。すなわち、第二層と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、径第二方向Ｒ２側から見て「Ｓ」字状となる。
【００３０】
また、第二コイル群７２は、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０を、周方向Ｃに沿って複数分散配置して構成されるセグメント導体１０の群である。本実施形態では、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０が、本発明における「第二対象セグメント導体」に相当する。
【００３１】
図１に示す例では、第五Ｕ字状セグメント導体Ｕ５、第六Ｕ字状セグメント導体Ｕ６、第七Ｕ字状セグメント導体Ｕ７、第八Ｕ字状セグメント導体Ｕ８、第九Ｕ字状セグメント導体Ｕ９、第十Ｕ字状セグメント導体Ｕ１０、及び第十一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１１が、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０である。そして、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が、周第一方向Ｃ１側に隣接配置される第二コイル群７２の他のＵ字状セグメント導体３０における周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して、同一の周方向Ｃ位置で径第二方向Ｒ２側に重なるように配置されている。
【００３２】
すなわち、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、導体渡り部５４の周方向Ｃの長さに相当する周方向Ｃ間隔（本例では１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎）に配置されている。そして、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が配置される第二層に対して径第一方向Ｒ１側に隣接する第一層に、周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０が配置されている。これにより、第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０は、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０と同様、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が径第一方向Ｒ１側から見てＳ字状となり、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が径第二方向Ｒ２側から見て「Ｓ」字状となる。
【００３３】
第一コイル群７１と第二コイル群７２とのそれぞれは、周方向Ｃに一巡する波巻状の波巻コイル部６０を、周方向Ｃに互いに異なる位置関係で２つ備えている。具体的には、第一コイル群７１は、図５に示すように、第一波巻コイル部６１及び第二波巻コイル部６２の２つの波巻コイル部６０を備えている。なお、図５においては、図１に示す相コイル２１が配置されるスロット３のみを示しており、各スロット３に対応する括弧内の数字は、周第一方向Ｃ１側に向かって各スロット３に対して順に付したスロット番号を示している。そして、スロット３内に示す符号は、図１に示す各セグメント導体１０の導体辺部５０が配置される位置を示している。また、図５においては、異なるセグメント導体１０同士の接合部５５を黒丸で示すとともに、軸第一方向Ｌ１側に位置する導体渡り部５４及び延出部５６を破線で示し、軸第二方向Ｌ２側に位置する導体渡り部５４及び延出部５６を実線で示している。さらに、図５において、丸で囲んだ「Ｉ」〜「ＩＶ」の各ローマ数字は、同じ数字で示す部分同士が互いに接続されることを示している。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、第一波巻コイル部６１は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置された複数のＵ字状セグメント導体３０（具体的には、第一〜第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１〜Ｕ４の４つのＵ字状セグメント導体３０）を用いて構成され、周方向Ｃに互いに隣接するＵ字状セグメント導体３０の延出部５６同士が順次接合されることで、周方向Ｃに一巡する波巻状の第一波巻コイル部６１が形成されている。なお、図１に示すように、接合部５５においては、径方向Ｒ位置の異なる２つの延出部５６が径方向Ｒに対向して接合されている。
【００３５】
第二波巻コイル部６２は、図５（ｄ）に示すように、第一波巻コイル部６１と同様に、周方向Ｃに一巡する波巻状に形成されている。そして、これら第一波巻コイル部６１及び第二波巻コイル部６２は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチに相当する間隔だけずらして配置されている。すなわち、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、互いに異なる波巻コイル部６０を構成するＵ字状セグメント導体３０が、周方向Ｃに沿って１磁極ピッチに相当する間隔毎に交互に現れるように配置されている。
【００３６】
第二コイル群７２は、図５に示すように、第三波巻コイル部６３と第四波巻コイル部６４の２つの波巻コイル部６０を備えている。図５（ｂ）に示すように、第三波巻コイル部６３は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置された複数のＵ字状セグメント導体３０（具体的には、第五〜第七Ｕ字状セグメント導体Ｕ５〜Ｕ７の３つのＵ字状セグメント導体３０）を用いて構成され、周方向Ｃに互いに隣接するＵ字状セグメント導体３０の延出部５６同士が順次接合されることで、周方向Ｃに一巡する波巻状の第三波巻コイル部６３が形成されている。
【００３７】
第四波巻コイル部６４は、図５（ｃ）に示すように、第三波巻コイル部６３と同様に、周方向Ｃに一巡する波巻状に形成されている。そして、これら第三波巻コイル部６３及び第四波巻コイル部６４は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチに相当する間隔だけずらして配置されている。すなわち、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０と同様、互いに異なる波巻コイル部６０を構成するＵ字状セグメント導体３０が周方向Ｃに沿って１磁極ピッチに相当する間隔毎に交互に現れるように配置されている。
【００３８】
そして、図５より明らかなように、第二コイル群７２が配置されるスロットは、第一コイル群７１が配置されるスロットに対して周方向Ｃ（本例では周第一方向Ｃ１側）に１スロットピッチ分異なる位置に配置されている。この際、上述したように、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０及び第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０のいずれについても、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。また、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２は、屈曲角が互いに等しく設定されている。
【００３９】
これにより、図１に示すように、導体渡り部５４が軸方向Ｌの互いに反対側に配置される第一コイル群７１と第二コイル群７２とを、コイルエンド部において互いに干渉させることなく、それぞれの導体辺部５０を周方向Ｃに互いに隣接して配置することができるとともに、図３に示すように、各相の相コイル２１を周方向Ｃに並べて配置することが可能となっている。そして、図３に示すコイル２０が形成された状態では、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０と第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０とが周方向Ｃに沿って交互に配置される。言い換えれば、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とが周方向Ｃに沿って交互に配置される。これにより、延出部５６の先端部同士が接合されてなる接合部５５が、軸方向Ｌの両側に分かれて配置されるとともに、周方向Ｃに隣接する接合部５５の間に導体渡り部５４のオフセット屈曲部５４ａが位置することになり、接合部５５の電気的絶縁性の確保、ひいてはコイル２０全体の電気的絶縁性の確保が容易となっている。
【００４０】
本実施形態では、図５に示すように、第一コイル群７１及び第二コイル群７２を構成する合計４つの波巻コイル部６０が互いに直列に接続されることで、相コイル２１が形成されている。図５に示す例では、第一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１の周第二方向Ｃ２側の延出部５６に電源が接続され、第十四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１４の周第二方向Ｃ２側の延出部５６に中性点が接続されている。そして、以下に説明するように、相コイル２１を構成する４つの波巻コイル部６０は、Ｓ字状セグメント導体４０を介して互いに接続されている。
【００４１】
図１及び図５に示すように、本実施形態では、相コイル２１は、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２、第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３、及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４の４つのＳ字状セグメント導体４０を備えている。第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４は、周方向Ｃに関して互いに同じ向きで第二層に配置され、軸第一方向Ｌ１側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第一方向Ｃ１側に延びるとともに、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第二方向Ｃ２側に延びるように配置される。すなわち、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第三屈曲部５３は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、図１に示すように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４を、Ｕ字状セグメント導体３０とコイルエンド部において干渉させることなく第二層に配置することが可能となっている。
【００４２】
また、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、周方向Ｃに関して互いに同じ向きで第一層に配置され、軸第一方向Ｌ１側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第二方向Ｃ２側に延びるとともに、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第一方向Ｃ１側に延びるように配置される。このように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４と、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３とは、周方向Ｃの向きが互いに反対方向とされている。そして、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第三屈曲部５３は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、図１に示すように、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３を、Ｕ字状セグメント導体３０とコイルエンド部において干渉させることなく第一層に配置することが可能となっている。
【００４３】
図５に示すように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４のそれぞれは、互いに異なるコイル群７１，７２を構成する波巻コイル部６０同士を接続している。すなわち、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４のそれぞれは、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０と、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とを接続している。
【００４４】
一方、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、同じコイル群７１，７２（本例では第二コイル群７２）を構成する波巻コイル部６０同士を接続している。具体的には、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６同士が互いに接続される。そして、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３のそれぞれは、軸第一方向Ｌ１側において延出元の導体辺部５０から周第二方向Ｃ２側に延びる延出部５６が、波巻コイル部６０の端部を構成する延出部５６に接続される。これにより、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３の配置位置において、相コイル２１を流れる電流の周方向Ｃの向きが入れ替わり、コイルを適切に形成することが可能となっている。
【００４５】
ところで、第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ４と第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１との接合部５５、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２と第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３との接合部５５、第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３と第八Ｕ字状セグメント導体Ｕ８との接合部５５、第十一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１１と第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４との接合部５５は、互いに接合される導体辺部５０同士の周方向Ｃの間隔が、他の接合部５５の場合の６スロットピッチとは異なり、５スロットピッチ或いは７スロットピッチとなる。そのため、詳細な説明は省略するが、これらの接合部５５については、異形セグメント導体（図示せず）等を介して接合対象の延出部５６同士が接合（接続）される。
【００４６】
３．コイルの製造方法
次に、本実施形態に係るコイル２０の製造方法について図６を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態では、セグメント導体供給工程と、セグメント導体搬送工程と、セグメント導体配置工程と、セグメント導体接合工程とを備えている。以下、各工程について順に説明する。
【００４７】
セグメント導体供給工程は、セグメント導体１０を搬送する搬送装置９０（例えばベルトコンベア等）に対して、セグメント導体１０を順次供給する工程である。なお、本実施形態では、セグメント導体供給工程より前の時点で、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３を形成するための屈曲部形成工程が実行されている。
【００４８】
ここで、本実施形態に係るコイル２０は、図３に示すように、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０と、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０とが、周方向Ｃに沿って交互に配置される。そして、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０は、オフセット屈曲部５４ａに対して周第一方向Ｃ１側部分に対して周第二方向Ｃ２側部分が径第二方向Ｒ２側（本例では径方向Ｒの外側）に配置されるのに対し、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０は、オフセット屈曲部５４ａに対して周第二方向Ｃ２側部分に対して周第一方向Ｃ１側部分が径第二方向Ｒ２側に配置される。このような配置構成を実現すべく、セグメント導体供給工程では、図６に示すように、導体渡り部５４が供給方向後方側となる向きで、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０と軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０とを交互に、搬送装置９０に対して軸方向Ｌに供給する。
【００４９】
セグメント導体搬送工程は、セグメント導体供給工程により順次供給されるセグメント導体１０を、搬送装置９０により搬送する工程である。搬送装置９０は、セグメント導体１０を搬送方向に沿って所定間隔で保持する保持部を備え、当該保持部により導体辺部５０を保持されたセグメント導体１０が、搬送方向下流側に向けて順に搬送される。
【００５０】
セグメント導体配置工程は、セグメント導体搬送工程により搬送されたセグメント導体１０を、円筒状に配置する工程である。本例では、搬送装置９０の搬送方向下流側には巻き取り装置９１が備えられており、当該巻き取り装置９１によりセグメント導体配置工程が実行されて、円筒状のコイル２０が形成される。巻き取り装置９１は、例えば、ボビン（図示せず）等を備えて構成される。なお、本実施形態では、セグメント導体配置工程より前の時点で、導体渡り部５４や延出部５６の軸方向Ｌ視での形状を円弧状とするための円弧加工工程が実行されており、セグメント導体配置工程を実行することで、接合対象の延出部５６同士が、互いに接合可能な位置関係で配置された状態となる。この円弧加工工程は、例えば、上記のセグメント導体供給工程より前の時点で実行される構成とすることができる。
【００５１】
セグメント導体接合工程は、セグメント導体配置工程により円筒状に配置されたセグメント導体１０に対して、接合対象の延出部５６同士を接合する工程である。このセグメント導体接合工程による接合は、例えば、超音波接合、摩擦圧接、或いはカシメ等で行う構成とすることができ、絶縁被膜の剥離工程を前工程として行わない構成とすることもできる。
【００５２】
なお、本例のように、ステータコア２への巻装前に円筒状のコイル２０を形成する構成では、例えば、ステータコア２として、コアを周方向に分割してなる分割コアで構成されたものを採用して、コイル２０に対して分割コアを径方向Ｒに挿入（例えば径方向Ｒの外側から挿入）することで、ステータ１が製造される構成とすることができる。
【００５３】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るコイルの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
【００５４】
（１）上記の実施形態では、第一コイル群７１及び第二コイル群７２を構成する合計４つの波巻コイル部６０が、互いに直列に接続された構成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、当該４つの波巻コイル部６０が、全て互いに並列に接続された構成や、当該４つの波巻コイル部６０の一部のみが直列に接続された構成とすることもできる。
【００５５】
（２）上記の実施形態では、図２に示すＵ字状セグメント導体３０が本発明における「第一種セグメント導体」に相当し、図２に示すＳ字状セグメント導体４０が本発明における「第二種セグメント導体」に相当する構成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、第一種セグメント導体として、周方向Ｃのいずれか一方側の導体辺部５０と延出部５６との間にのみ第二屈曲部５２が形成され、他方側の延出部５６が軸方向Ｌに平行に延びるようなセグメント導体１０を用いることもできる。この場合、第二種セグメント導体としては、軸方向Ｌのいずれか一方側にのみ第三屈曲部５３が形成された「Ｊ」字状のセグメント導体１０を用いることができる。
【００５６】
（３）上記の実施形態では、延出部５６の延在方向が一様である構成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、延出部５６における導体辺部５０とは反対側の先端部側に屈曲部が形成され、延出部５６の先端部が軸方向Ｌに沿って延びるように形成された構成とすることもできる。
【００５７】
（４）上記の実施形態では、コイル２０が、スロット３のそれぞれにおいて、導体辺部５０が２層に分かれて配置された構成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、スロット３に配置される導体辺部５０の層数が３以上である構成とすることもできる。この場合、図１で示す相コイル２１を互いに異なる径方向Ｒ位置に複数（例えば２つ）備えて、各相のコイルが形成された構成とすることができる。また、図１で示す相コイル２１に加えて当該相コイル２１とは異なる構成のコイル部（例えば、１層巻構造のコイル部）を備えて、各相のコイルが形成された構成とすることもできる。
【００５８】
（５）上記の実施形態では、相コイル２１が、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される導体辺部５０の組を備えた構成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、相コイル２１が、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する３つ以上のスロット３に分かれて配置される導体辺部５０の組を備えた構成とすることもできる。
【００５９】
（６）上記の実施形態では、セグメント導体配置工程より前の時点で、導体渡り部５４や延出部５６の軸方向Ｌ視での形状を円弧状とするための円弧加工工程が実行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く、例えば、セグメント導体配置工程と同時に屈曲加工工程が実行される構成とすることもできる。また、上記の実施形態では、セグメント導体供給工程より前の時点で、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３を形成するための屈曲部形成工程が実行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く、例えば、セグメント導体供給工程と同時に屈曲部形成工程が実行される構成とすることもできる。
【００６０】
（７）上記の実施形態では、ステータコア２への巻装前に円筒状のコイル２０が形成される構成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、複数のセグメント導体１０を順次或いは同時にスロット３に対して軸方向Ｌ或いは径方向Ｒに沿って挿入することにより、円筒状のコイル２０が形成される構成とすることもできる。
【００６１】
（８）上記の実施形態では、ステータコア２のコア内周面がコア基準面１００とされた構成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、ステータコア２の外周面等をコア基準面１００とすることもできる。
【００６２】
（９）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２：ステータコア（電機子コア）
３：スロット
１０：セグメント導体
２０：コイル
２１：相コイル
３０：Ｕ字状セグメント導体（第一種セグメント導体）
４０：Ｓ字状セグメント導体（第二種セグメント導体）
５０：導体辺部
５４：導体渡り部
５６：延出部
６０：波巻コイル部
７１：第一コイル群
７２：第二コイル群
１００：コア基準面
Ｃ：周方向
Ｃ１：周第一方向
Ｃ２：周第二方向
Ｌ：軸方向
Ｌ１：軸第一方向
Ｌ２：軸第二方向
Ｒ：径方向
Ｒ１：径第一方向
Ｒ２：径第二方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなコイルの従来技術として、例えば特開２０００−６９７２９号公報（特許文献１）に記載された技術がある。特許文献１に記載の構成では、当該文献の図２、図３、及び図５等に示されているように、ターン部（導体渡り部）を有するＵ字状のセグメント導体を電機子コアのスロット内に規則的に配置し、電機子コアに対して軸方向に延出する異なるセグメント導体の延出部同士を接合することでコイルが形成される。この際、特許文献１の段落００３０に記載されているように、複数のセグメント導体はターン部が軸方向の同じ側に位置するように配置されるため、当該文献の図５に示されているように、接合部が軸方向の同じ側に多数配置される。そのため、このような構成では、接合部の間隔が短くなりやすく、コイルの電気的絶縁性を確保することが容易ではない。
【０００３】
上記の接合部の間隔に関して、特許文献１の段落００７２には、複数のセグメント導体のターン部を電機子コアの両側に分散配置することで、接合部の間隔を広くすることに言及した記載がある。しかしながら、特許文献１にはそのような構成についての具体的な記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６９７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、電気的絶縁性の確保が容易なコイルの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、前記スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルの特徴構成は、互いに異なる前記スロット内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の前記導体辺部と、前記電機子コアに対して軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する導体渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアに対して軸方向外側に延出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第一種セグメント導体であり、前記電機子コアに対して前記軸方向の一方側である軸第一方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第一対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第一コイル群と、前記電機子コアに対して前記軸第一方向とは反対側の軸第二方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第二対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第二コイル群と、を用いて各相の相コイルが形成され、前記第一コイル群を構成する複数の前記第一対象セグメント導体のそれぞれは、前記周方向の一方側である周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第一対象セグメント導体における前記周第一方向とは反対側の周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記コア基準面の径方向の一方側である径第一方向側に重なるように配置され、前記第二コイル群を構成する複数の前記第二対象セグメント導体のそれぞれは、前記周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第二対象セグメント導体における前記周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記径第一方向とは反対側の径第二方向側に重なるように配置され、各相の前記相コイルについて、前記第一コイル群が配置される前記スロットと、前記第二コイル群が配置される前記スロットとが、前記周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置されている点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、第一コイル群については、第一種セグメント導体の延出部同士の接合部が電機子コアに対して軸第二方向側に配置され、第二コイル群については、第一種セグメント導体の延出部同士の接合部が電機子コアに対して軸第一方向側に配置される。これにより、第一コイル群の接合部と第二コイル群の接合部とが電機子コアに対して軸方向の同じ側に配置される場合に比べ、接合部の間隔を確保することが容易となる。
さらに、上記の特徴構成によれば、第一コイル群が配置されるスロットと第二コイル群が配置されるスロットとが、周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置される。これにより、第一コイル群の接合部に隣接した位置に、第二コイル群を構成する第一種セグメント導体の導体渡り部が配置され、第二コイル群の接合部に隣接した位置に、第一コイル群を構成する第一種セグメント導体の導体渡り部が配置される構成とすることができる。この結果、各相の相コイルを全て配置した場合において、隣接する同相又は異相の接合部の間に導体渡り部が配置される構成とすることが容易となり、コイル全体の電気的絶縁性の確保が容易となる。
【０００８】
ここで、一つの前記導体辺部と、当該導体辺部から延びて前記電機子コアから軸方向両側に突出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第二種セグメント導体であり、前記第一コイル群と前記第二コイル群とのそれぞれは、前記周方向に一巡する波巻状の波巻コイル部を、前記周方向に互いに異なる位置関係で２つ備え、前記第一コイル群及び前記第二コイル群を構成する合計４つの前記波巻コイル部を、互いに直列或いは並列に接続することで各相の前記相コイルが形成されているとともに、当該各相の前記相コイルを構成する４つの前記波巻コイル部が、前記第二種セグメント導体を介して互いに接続されていると好適である。
【０００９】
この構成によれば、導体渡り部の軸方向における配置位置が互いに異なる、第一対象セグメント導体が構成する波巻コイル部と、第二対象セグメント導体が構成する波巻コイル部とを、第二種セグメント導体を用いて適切に接続することができる。また、複数のセグメント導体を平面状に並べて配置したものを円筒状に成形してコイルを製造する場合に、当該成形前の時点で、波巻コイル部の端部に配置される第一種セグメント導体の端部側の導体辺部に対して、第二種セグメント導体の導体辺部を径方向に重ねて配置することができる。これにより、円筒状への成形を、導体辺部同士の周方向の位置合わせをすることなく行うことができ、結果、製造工程の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る展開した相コイルの斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る展開したコイルの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面の形状を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る相コイルの配線図であり、（ａ）は第一波巻コイル部の配線図、（ｂ）は第三波巻コイル部の配線図、（ｃ）は第四波巻コイル部の配線図、（ｄ）は第二波巻コイル部の配線図を示す。
【図６】本発明の実施形態に係るコイルの製造工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係るコイルの実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、「径方向Ｒ」は、スロット３の配置や構成に関して基準となる仮想面である、円筒状のコア基準面１００（図４参照、本例ではステータコア２の内周面）の軸心Ａを基準として定義している。コイル２０及びコイル２０を構成する各部材に関しては、当該コイル２０がステータコア２に巻装された（セットされた）状態でのコア基準面１００の軸心Ａを基準として定義している。また、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態も含む概念として用いている。
【００１２】
１．コイルの全体構成
本実施形態に係るコイル２０の全体構成について説明する。このコイル２０は、セグメント導体１０（図２参照）を複数接合して構成され、ステータ１が備えるステータコア２に巻装される。ステータコア２は、磁性材料を用いて形成され、図４に示すように、周方向Ｃに分散配置された複数のスロット３と、周方向Ｃに互いに隣接する２つのスロット３の間に形成された複数のティース５とを有する。複数のティース５の径方向Ｒの内側（本例では径第一方向Ｒ１側）の端面を含む仮想的な円筒状の面がコア内周面を構成し、本実施形態ではこのコア内周面が、コア基準面１００とされている。各スロット３は、軸方向Ｌに延びると共に、ステータコア２の軸心Ａから放射状に径方向Ｒに延びるように形成されている。本実施形態では、ステータコア２が本発明における「電機子コア」に相当する。
【００１３】
コイル２０は、スロット３のそれぞれにおいて、導体辺部５０が複数層に分かれて配置される。本実施形態では、図４に示すように、導体辺部５０は２層に分かれて配置されており、コイル２０は２層巻構造とされている。ここで、「層」は、スロット３内における導体辺部５０の径方向Ｒ位置を表す。各層の位置は、互いに隣接する層に配置される２つの導体辺部５０のそれぞれが、導体辺部５０の径方向Ｒ幅以上、径方向Ｒに互いに異なる位置に配置されるように設定されている。すなわち、互いに隣接する層に配置される２つの導体辺部５０のそれぞれが占有する径方向Ｒ位置の範囲は、互いに重複する部分を有さない。
【００１４】
本実施形態では、ステータ１は、多相交流（本例では三相交流）の回転電機に用いられる電機子とされている。よって、ステータコア２には、Ｕ相（第一相）用、Ｖ相（第二相）用、及びＷ相（第三相）用のスロット３が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置され、コイル２０は、図１に示すような相コイル２１を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相に対応して合計３つ備えている。なお、図１は、相コイル２１を周方向Ｃに平面状に展開して示す図であり、発明の理解を容易にすべく、後述するＳ字状セグメント導体４０にハッチングを施して強調して示している。本明細書では、「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。
【００１５】
本実施形態では、ステータコア２には、毎極毎相当たりのスロット数が「２」となるように、各相用のスロット３が周方向Ｃに沿って２つずつ繰り返し現れるように配置されている。これに合わせて、各相の相コイル２１は、図１に示すように、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される複数（本例では４つ）の導体辺部５０の組を備え、分布巻によりステータコア２に巻装される。そして、図３に示すように、互いに異なる周方向Ｃ位置に配置された複数（本例では３つ）の相コイル２１を備えて、コイル２０が形成されている。このコイル２０が形成された状態では、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される各相用の導体辺部５０の組が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置される。なお、図３は、コイル２０を周方向Ｃに平面状に展開して示す図であり、発明の理解を容易にすべく、図１に示す相コイル２１にハッチングを施して強調して示している。
【００１６】
図示は省略するが、ステータコア２の径方向Ｒの一方側である径第一方向Ｒ１側には、永久磁石や電磁石等を備えた界磁としてのロータが配置される。本実施形態では、この径第一方向Ｒ１は、図４に示すように、径方向Ｒの内側へ向かう方向である。すなわち、本実施形態に係るコイル２０は、インナロータ型の回転電機に用いられるコイルである。なお、本発明に係るコイル２０を、アウタロータ型の回転電機に用いられるコイルに適用することも可能である。
【００１７】
２．相コイルの構成
次に、本実施形態に係る相コイル２１の構成について説明する。なお、各相の相コイル２１は同様の構成を有しているため、以下の説明では、各相の相コイル２１を特に区別することなく説明する。
【００１８】
相コイル２１は、図１及び図２に示すように、複数のセグメント導体１０の端部同士を接合することで形成される。セグメント導体１０は、本実施形態では、図４に示すように、延在方向（通電方向に等しい）に直交する断面の形状が矩形状の線状導体で構成され、セグメント導体１０として、例えば、１本の線状導体を連続成形して製造されたものを用いることができる。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の金属とすることができる。また、線状導体の表面は、異なるセグメント導体１０との接合部５５（図１参照）等の一部を除いて、樹脂等からなる絶縁皮膜により被覆されている。
【００１９】
図２に示すように、相コイル２１を構成するセグメント導体１０には、径方向Ｒ視で「Ｕ」字状に形成されたＵ字状セグメント導体３０と、径方向Ｒ視で「Ｓ」字状に形成されたＳ字状セグメント導体４０とが含まれる。Ｕ字状セグメント導体３０は、互いに異なるスロット３内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の導体辺部５０と、ステータコア２に対して軸方向Ｌ外側において一対の導体辺部５０の一端同士を接続する導体渡り部５４と、一対の導体辺部５０のそれぞれの他端からステータコア２に対して軸方向Ｌ外側に延出する一対の延出部５６と、を備えたセグメント導体１０である。延出部５６の先端部は、基本的に、接合対象のセグメント導体１０の延出部５６の先端部に接合される。そして、導体渡り部５４と延出部５６とにより、ステータコア２の軸方向Ｌ外側に突出するコイルエンド部が形成される。図示は省略するが、導体渡り部５４及び延出部５６の軸方向Ｌ視での形状は、コイル２０がステータコア２に巻装された状態で、周方向Ｃに沿って円弧状に延びる形状とされる。本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が本発明における「第一種セグメント導体」に相当する。
【００２０】
本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０を構成する一対の導体辺部５０は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチ分（本例では６スロットピッチ分）離れた一対のスロット３のそれぞれに配置される。そして、Ｕ字状セグメント導体３０を構成する一対の導体辺部５０のそれぞれは、第一屈曲部５１を介して導体渡り部５４に接続されているとともに、第二屈曲部５２を介して延出部５６に接続されている。すなわち、Ｕ字状セグメント導体３０は、一対の導体辺部５０のそれぞれに対応して、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２をそれぞれ２つずつ備えている。ここで、屈曲部５１，５２の径方向Ｒ視での屈曲角（以下単に「屈曲角」という。）を、導体辺部５０の延在方向（軸方向Ｌ）に平行にステータコア２から離れる側へ延びる方向を基準（０度）として規定すると、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２のそれぞれの屈曲角は鋭角に設定されている。また、第一屈曲部５１の周方向Ｃの屈曲方向は、対となる導体辺部５０に向かう側とされ、第二屈曲部５２の周方向Ｃの屈曲方向は、対となる導体辺部５０から離れる側とされている。
【００２１】
このように、本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が、一対の導体辺部５０のそれぞれに対応して、屈曲角が鋭角の第一屈曲部５１を２つ備えている。そのため、導体渡り部５４の径方向Ｒ視での形状は、図２に示すように、Ｖ字状となる。具体的には、Ｖ字の頂点に対応する位置に形成されたオフセット屈曲部５４ａを介して、延出元の導体辺部５０から対となる導体辺部５０に向かって周方向Ｃに延びる部分であって、径方向Ｒ位置が互いに１層分異なる部分同士が接続されている。すなわち、オフセット屈曲部５４ａによる径方向Ｒのオフセット量は、１層分に設定されている。
【００２２】
本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０が備える２つの第一屈曲部５１は、屈曲角が互いに等しく設定されており、オフセット屈曲部５４ａは、導体渡り部５４の周方向Ｃの中央位置に配置される。また、Ｕ字状セグメント導体３０が備える２つの第二屈曲部５２も、屈曲角が互いに等しく設定されているとともに、周方向Ｃの屈曲方向が互いに反対方向とされている。そして、Ｕ字状セグメント導体３０が備える一対の延出部５６は、基本的に、周方向Ｃの長さが互いに同一（本例では３スロットピッチ分の長さ）に設定されている。これにより、本実施形態では、Ｕ字状セグメント導体３０の径方向Ｒ視での形状は、オフセット屈曲部５４ａを通る軸方向Ｌに沿った直線を対称軸として線対称な形状となっている。
【００２３】
Ｓ字状セグメント導体４０は、一つの導体辺部５０と、当該導体辺部５０から延びてステータコア２から軸方向Ｌ両側に突出する一対の延出部５６と、を備えたセグメント導体である。このＳ字状セグメント導体４０は、本実施形態では、図１に示すように、１つの相コイル２１に４つ備えられ、後に図５を参照して説明するように、Ｓ字状セグメント導体４０のそれぞれは、異なる波巻コイル部６０同士の接続部に配置されている。図示は省略するが、Ｓ字状セグメント導体４０が備える延出部５６の軸方向Ｌ視での形状は、Ｕ字状セグメント導体３０が備える延出部５６と同様、コイル２０がステータコア２に巻装された状態で、周方向Ｃに沿って円弧状に延びる形状とされる。本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０が本発明における「第二種セグメント導体」に相当する。
【００２４】
Ｓ字状セグメント導体４０を構成する導体辺部５０は、軸方向Ｌの両側で第三屈曲部５３を介して延出部５６に接続されている。すなわち、Ｓ字状セグメント導体４０は、軸方向Ｌの両側のそれぞれに対応して合計２つの第三屈曲部５３を備えている。そして、第三屈曲部５３の屈曲角は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と同様、鋭角に設定されている。本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０が備える２つの第三屈曲部５３は、屈曲角が互いに等しく設定されているとともに、周方向Ｃの屈曲方向が互いに反対方向とされている。そして、Ｓ字状セグメント導体４０が備える一対の延出部５６は、基本的に、周方向Ｃの長さが互いに同一（本例では３スロットピッチ分の長さ）に設定されている。これにより、本実施形態では、Ｓ字状セグメント導体４０の径方向Ｒ視での形状は、導体辺部５０を通る軸方向Ｌに沿った直線を対称軸として線対称な形状となっている。
【００２５】
そして、本実施形態では、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３は、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、詳しくは後述するが、図１及び図２に示すように、Ｕ字状セグメント導体３０及びＳ字状セグメント導体４０を含む複数のセグメント導体１０のそれぞれを、コイルエンド部において互いに干渉させることなく、周方向Ｃに隣接配置することが可能となっている。
【００２６】
相コイル２１の構成について、更に具体的に説明する。各相の相コイル２１は、第一コイル群７１と第二コイル群７２とを用いて形成されている（図５参照）。ここで、第一コイル群７１は、ステータコア２に対して軸方向Ｌの一方側である軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０を、周方向Ｃに沿って複数分散配置して構成されるセグメント導体１０の群である。本実施形態では、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０が、本発明における「第一対象セグメント導体」に相当する。
【００２７】
図１に示す例では、第一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１、第二Ｕ字状セグメント導体Ｕ２、第三Ｕ字状セグメント導体Ｕ３、第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ４、第十二Ｕ字状セグメント導体Ｕ１２、第十三Ｕ字状セグメント導体Ｕ１３、及び第十四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１４が、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０である。そして、第一コイル群７１を構成するこれら複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周方向Ｃの一方側である周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が、周第一方向Ｃ１側に隣接配置される第一コイル群７１の他のＵ字状セグメント導体３０における周第一方向Ｃ１とは反対側の周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して、同一の周方向Ｃ位置で径第一方向Ｒ１側に重なるように配置されている。
【００２８】
すなわち、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、導体渡り部５４の周方向Ｃの長さに相当する周方向Ｃ間隔（本例では１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎）に配置されている。そして、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が配置される層（以下、「第一層」という。）に対して径第一方向Ｒ１とは反対側の径第二方向Ｒ２側に隣接する層（以下、「第二層」という。）に、周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０が配置されている。
【００２９】
これにより、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０は、図１に示すように、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第一方向Ｌ１とは反対側の軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。すなわち、第一層と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、径第一方向Ｒ１側から見て「Ｓ」字状となる。一方、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０の、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。すなわち、第二層と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、径第二方向Ｒ２側から見て「Ｓ」字状となる。
【００３０】
また、第二コイル群７２は、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０を、周方向Ｃに沿って複数分散配置して構成されるセグメント導体１０の群である。本実施形態では、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０が、本発明における「第二対象セグメント導体」に相当する。
【００３１】
図１に示す例では、第五Ｕ字状セグメント導体Ｕ５、第六Ｕ字状セグメント導体Ｕ６、第七Ｕ字状セグメント導体Ｕ７、第八Ｕ字状セグメント導体Ｕ８、第九Ｕ字状セグメント導体Ｕ９、第十Ｕ字状セグメント導体Ｕ１０、及び第十一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１１が、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０である。そして、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が、周第一方向Ｃ１側に隣接配置される第二コイル群７２の他のＵ字状セグメント導体３０における周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０に対して、同一の周方向Ｃ位置で径第二方向Ｒ２側に重なるように配置されている。
【００３２】
すなわち、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、導体渡り部５４の周方向Ｃの長さに相当する周方向Ｃ間隔（本例では１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎）に配置されている。そして、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０のそれぞれは、周第一方向Ｃ１側の導体辺部５０が配置される第二層に対して径第一方向Ｒ１側に隣接する第一層に、周第二方向Ｃ２側の導体辺部５０が配置されている。これにより、第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０は、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０と同様、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が径第一方向Ｒ１側から見てＳ字状となり、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状が径第二方向Ｒ２側から見て「Ｓ」字状となる。
【００３３】
第一コイル群７１と第二コイル群７２とのそれぞれは、周方向Ｃに一巡する波巻状の波巻コイル部６０を、周方向Ｃに互いに異なる位置関係で２つ備えている。具体的には、第一コイル群７１は、図５に示すように、第一波巻コイル部６１及び第二波巻コイル部６２の２つの波巻コイル部６０を備えている。なお、図５においては、図１に示す相コイル２１が配置されるスロット３のみを示しており、各スロット３に対応する括弧内の数字は、周第一方向Ｃ１側に向かって各スロット３に対して順に付したスロット番号を示している。そして、スロット３内に示す符号は、図１に示す各セグメント導体１０の導体辺部５０が配置される位置を示している。また、図５においては、異なるセグメント導体１０同士の接合部５５を黒丸で示すとともに、軸第一方向Ｌ１側に位置する導体渡り部５４及び延出部５６を破線で示し、軸第二方向Ｌ２側に位置する導体渡り部５４及び延出部５６を実線で示している。さらに、図５において、丸で囲んだ「Ｉ」〜「ＩＶ」の各ローマ数字は、同じ数字で示す部分同士が互いに接続されることを示している。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、第一波巻コイル部６１は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置された複数のＵ字状セグメント導体３０（具体的には、第一〜第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１〜Ｕ４の４つのＵ字状セグメント導体３０）を用いて構成され、周方向Ｃに互いに隣接するＵ字状セグメント導体３０の延出部５６同士が順次接合されることで、周方向Ｃに一巡する波巻状の第一波巻コイル部６１が形成されている。なお、図１に示すように、接合部５５においては、径方向Ｒ位置の異なる２つの延出部５６が径方向Ｒに対向して接合されている。
【００３５】
第二波巻コイル部６２は、図５（ｄ）に示すように、第一波巻コイル部６１と同様に、周方向Ｃに一巡する波巻状に形成されている。そして、これら第一波巻コイル部６１及び第二波巻コイル部６２は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチに相当する間隔だけずらして配置されている。すなわち、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、互いに異なる波巻コイル部６０を構成するＵ字状セグメント導体３０が、周方向Ｃに沿って１磁極ピッチに相当する間隔毎に交互に現れるように配置されている。
【００３６】
第二コイル群７２は、図５に示すように、第三波巻コイル部６３と第四波巻コイル部６４の２つの波巻コイル部６０を備えている。図５（ｂ）に示すように、第三波巻コイル部６３は、２磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に配置された複数のＵ字状セグメント導体３０（具体的には、第五〜第七Ｕ字状セグメント導体Ｕ５〜Ｕ７の３つのＵ字状セグメント導体３０）を用いて構成され、周方向Ｃに互いに隣接するＵ字状セグメント導体３０の延出部５６同士が順次接合されることで、周方向Ｃに一巡する波巻状の第三波巻コイル部６３が形成されている。
【００３７】
第四波巻コイル部６４は、図５（ｃ）に示すように、第三波巻コイル部６３と同様に、周方向Ｃに一巡する波巻状に形成されている。そして、これら第三波巻コイル部６３及び第四波巻コイル部６４は、周方向Ｃに互いに１磁極ピッチに相当する間隔だけずらして配置されている。すなわち、第二コイル群７２を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０は、第一コイル群７１を構成する複数のＵ字状セグメント導体３０と同様、互いに異なる波巻コイル部６０を構成するＵ字状セグメント導体３０が周方向Ｃに沿って１磁極ピッチに相当する間隔毎に交互に現れるように配置されている。
【００３８】
そして、図５より明らかなように、第二コイル群７２が配置されるスロットは、第一コイル群７１が配置されるスロットに対して周方向Ｃ（本例では周第一方向Ｃ１側）に１スロットピッチ分異なる位置に配置されている。この際、上述したように、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０及び第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０のいずれについても、第一層（径第一方向Ｒ１側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。また、第二層（径第二方向Ｒ２側の層）と同じ径方向Ｒ位置に配置される部分の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２は、屈曲角が互いに等しく設定されている。
【００３９】
これにより、図１に示すように、導体渡り部５４が軸方向Ｌの互いに反対側に配置される第一コイル群７１と第二コイル群７２とを、コイルエンド部において互いに干渉させることなく、それぞれの導体辺部５０を周方向Ｃに互いに隣接して配置することができるとともに、図３に示すように、各相の相コイル２１を周方向Ｃに並べて配置することが可能となっている。そして、図３に示すコイル２０が形成された状態では、第一コイル群７１を構成するＵ字状セグメント導体３０と第二コイル群７２を構成するＵ字状セグメント導体３０とが周方向Ｃに沿って交互に配置される。言い換えれば、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とが周方向Ｃに沿って交互に配置される。これにより、延出部５６の先端部同士が接合されてなる接合部５５が、軸方向Ｌの両側に分かれて配置されるとともに、周方向Ｃに隣接する接合部５５の間に導体渡り部５４のオフセット屈曲部５４ａが位置することになり、接合部５５の電気的絶縁性の確保、ひいてはコイル２０全体の電気的絶縁性の確保が容易となっている。
【００４０】
本実施形態では、図５に示すように、第一コイル群７１及び第二コイル群７２を構成する合計４つの波巻コイル部６０が互いに直列に接続されることで、相コイル２１が形成されている。図５に示す例では、第一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１の周第二方向Ｃ２側の延出部５６に電源が接続され、第十四Ｕ字状セグメント導体Ｕ１４の周第二方向Ｃ２側の延出部５６に中性点が接続されている。そして、以下に説明するように、相コイル２１を構成する４つの波巻コイル部６０は、Ｓ字状セグメント導体４０を介して互いに接続されている。
【００４１】
図１及び図５に示すように、本実施形態では、相コイル２１は、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２、第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３、及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４の４つのＳ字状セグメント導体４０を備えている。第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４は、周方向Ｃに関して互いに同じ向きで第二層に配置され、軸第一方向Ｌ１側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第一方向Ｃ１側に延びるとともに、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第二方向Ｃ２側に延びるように配置される。すなわち、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第三屈曲部５３は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、図１に示すように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４を、Ｕ字状セグメント導体３０とコイルエンド部において干渉させることなく第二層に配置することが可能となっている。
【００４２】
また、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、周方向Ｃに関して互いに同じ向きで第一層に配置され、軸第一方向Ｌ１側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第二方向Ｃ２側に延びるとともに、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６が延出元の導体辺部５０に対して周第一方向Ｃ１側に延びるように配置される。このように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４と、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３とは、周方向Ｃの向きが互いに反対方向とされている。そして、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３の形状は、軸第一方向Ｌ１側では導体辺部５０から延出して周第二方向Ｃ２側に屈曲される形状となり、軸第二方向Ｌ２側では導体辺部５０から延出して周第一方向Ｃ１側に屈曲される形状となる。そして、上述したように、第三屈曲部５３は、第一屈曲部５１及び第二屈曲部５２と、屈曲角が互いに等しく設定されている。これにより、図１に示すように、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３を、Ｕ字状セグメント導体３０とコイルエンド部において干渉させることなく第一層に配置することが可能となっている。
【００４３】
図５に示すように、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４のそれぞれは、互いに異なるコイル群７１，７２を構成する波巻コイル部６０同士を接続している。すなわち、第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１及び第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４のそれぞれは、ステータコア２に対して軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０と、ステータコア２に対して軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されたＵ字状セグメント導体３０とを接続している。
【００４４】
一方、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、同じコイル群７１，７２（本例では第二コイル群７２）を構成する波巻コイル部６０同士を接続している。具体的には、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３は、軸第二方向Ｌ２側の延出部５６同士が互いに接続される。そして、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３のそれぞれは、軸第一方向Ｌ１側において延出元の導体辺部５０から周第二方向Ｃ２側に延びる延出部５６が、波巻コイル部６０の端部を構成する延出部５６に接続される。これにより、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２及び第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３の配置位置において、相コイル２１を流れる電流の周方向Ｃの向きが入れ替わり、コイルを適切に形成することが可能となっている。
【００４５】
ところで、第四Ｕ字状セグメント導体Ｕ４と第一Ｓ字状セグメント導体Ｓ１との接合部５５、第二Ｓ字状セグメント導体Ｓ２と第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３との接合部５５、第三Ｓ字状セグメント導体Ｓ３と第八Ｕ字状セグメント導体Ｕ８との接合部５５、第十一Ｕ字状セグメント導体Ｕ１１と第四Ｓ字状セグメント導体Ｓ４との接合部５５は、互いに接合される導体辺部５０同士の周方向Ｃの間隔が、他の接合部５５の場合の６スロットピッチとは異なり、５スロットピッチ或いは７スロットピッチとなる。そのため、詳細な説明は省略するが、これらの接合部５５については、異形セグメント導体（図示せず）等を介して接合対象の延出部５６同士が接合（接続）される。
【００４６】
３．コイルの製造方法
次に、本実施形態に係るコイル２０の製造方法について図６を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態では、セグメント導体供給工程と、セグメント導体搬送工程と、セグメント導体配置工程と、セグメント導体接合工程とを備えている。以下、各工程について順に説明する。
【００４７】
セグメント導体供給工程は、セグメント導体１０を搬送する搬送装置９０（例えばベルトコンベア等）に対して、セグメント導体１０を順次供給する工程である。なお、本実施形態では、セグメント導体供給工程より前の時点で、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３を形成するための屈曲部形成工程が実行されている。
【００４８】
ここで、本実施形態に係るコイル２０は、図３に示すように、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０と、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０とが、周方向Ｃに沿って交互に配置される。そして、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０は、オフセット屈曲部５４ａに対して周第一方向Ｃ１側部分に対して周第二方向Ｃ２側部分が径第二方向Ｒ２側（本例では径方向Ｒの外側）に配置されるのに対し、軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０は、オフセット屈曲部５４ａに対して周第二方向Ｃ２側部分に対して周第一方向Ｃ１側部分が径第二方向Ｒ２側に配置される。このような配置構成を実現すべく、セグメント導体供給工程では、図６に示すように、導体渡り部５４が供給方向後方側となる向きで、軸第一方向Ｌ１側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０と軸第二方向Ｌ２側に導体渡り部５４が配置されるＵ字状セグメント導体３０とを交互に、搬送装置９０に対して軸方向Ｌに供給する。
【００４９】
セグメント導体搬送工程は、セグメント導体供給工程により順次供給されるセグメント導体１０を、搬送装置９０により搬送する工程である。搬送装置９０は、セグメント導体１０を搬送方向に沿って所定間隔で保持する保持部を備え、当該保持部により導体辺部５０を保持されたセグメント導体１０が、搬送方向下流側に向けて順に搬送される。
【００５０】
セグメント導体配置工程は、セグメント導体搬送工程により搬送されたセグメント導体１０を、円筒状に配置する工程である。本例では、搬送装置９０の搬送方向下流側には巻き取り装置９１が備えられており、当該巻き取り装置９１によりセグメント導体配置工程が実行されて、円筒状のコイル２０が形成される。巻き取り装置９１は、例えば、ボビン（図示せず）等を備えて構成される。なお、本実施形態では、セグメント導体配置工程より前の時点で、導体渡り部５４や延出部５６の軸方向Ｌ視での形状を円弧状とするための円弧加工工程が実行されており、セグメント導体配置工程を実行することで、接合対象の延出部５６同士が、互いに接合可能な位置関係で配置された状態となる。この円弧加工工程は、例えば、上記のセグメント導体供給工程より前の時点で実行される構成とすることができる。
【００５１】
セグメント導体接合工程は、セグメント導体配置工程により円筒状に配置されたセグメント導体１０に対して、接合対象の延出部５６同士を接合する工程である。このセグメント導体接合工程による接合は、例えば、超音波接合、摩擦圧接、或いはカシメ等で行う構成とすることができ、絶縁被膜の剥離工程を前工程として行わない構成とすることもできる。
【００５２】
なお、本例のように、ステータコア２への巻装前に円筒状のコイル２０を形成する構成では、例えば、ステータコア２として、コアを周方向に分割してなる分割コアで構成されたものを採用して、コイル２０に対して分割コアを径方向Ｒに挿入（例えば径方向Ｒの外側から挿入）することで、ステータ１が製造される構成とすることができる。
【００５３】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るコイルの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
【００５４】
（１）上記の実施形態では、第一コイル群７１及び第二コイル群７２を構成する合計４つの波巻コイル部６０が、互いに直列に接続された構成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、当該４つの波巻コイル部６０が、全て互いに並列に接続された構成や、当該４つの波巻コイル部６０の一部のみが直列に接続された構成とすることもできる。
【００５５】
（２）上記の実施形態では、図２に示すＵ字状セグメント導体３０が本発明における「第一種セグメント導体」に相当し、図２に示すＳ字状セグメント導体４０が本発明における「第二種セグメント導体」に相当する構成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、第一種セグメント導体として、周方向Ｃのいずれか一方側の導体辺部５０と延出部５６との間にのみ第二屈曲部５２が形成され、他方側の延出部５６が軸方向Ｌに平行に延びるようなセグメント導体１０を用いることもできる。この場合、第二種セグメント導体としては、軸方向Ｌのいずれか一方側にのみ第三屈曲部５３が形成された「Ｊ」字状のセグメント導体１０を用いることができる。
【００５６】
（３）上記の実施形態では、延出部５６の延在方向が一様である構成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、延出部５６における導体辺部５０とは反対側の先端部側に屈曲部が形成され、延出部５６の先端部が軸方向Ｌに沿って延びるように形成された構成とすることもできる。
【００５７】
（４）上記の実施形態では、コイル２０が、スロット３のそれぞれにおいて、導体辺部５０が２層に分かれて配置された構成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、スロット３に配置される導体辺部５０の層数が３以上である構成とすることもできる。この場合、図１で示す相コイル２１を互いに異なる径方向Ｒ位置に複数（例えば２つ）備えて、各相のコイルが形成された構成とすることができる。また、図１で示す相コイル２１に加えて当該相コイル２１とは異なる構成のコイル部（例えば、１層巻構造のコイル部）を備えて、各相のコイルが形成された構成とすることもできる。
【００５８】
（５）上記の実施形態では、相コイル２１が、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３に分かれて配置される導体辺部５０の組を備えた構成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、相コイル２１が、１磁極ピッチに相当する周方向Ｃ間隔毎に、周方向Ｃに隣接する３つ以上のスロット３に分かれて配置される導体辺部５０の組を備えた構成とすることもできる。
【００５９】
（６）上記の実施形態では、セグメント導体配置工程より前の時点で、導体渡り部５４や延出部５６の軸方向Ｌ視での形状を円弧状とするための円弧加工工程が実行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く、例えば、セグメント導体配置工程と同時に屈曲加工工程が実行される構成とすることもできる。また、上記の実施形態では、セグメント導体供給工程より前の時点で、第一屈曲部５１、第二屈曲部５２、及び第三屈曲部５３を形成するための屈曲部形成工程が実行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く、例えば、セグメント導体供給工程と同時に屈曲部形成工程が実行される構成とすることもできる。
【００６０】
（７）上記の実施形態では、ステータコア２への巻装前に円筒状のコイル２０が形成される構成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、複数のセグメント導体１０を順次或いは同時にスロット３に対して軸方向Ｌ或いは径方向Ｒに沿って挿入することにより、円筒状のコイル２０が形成される構成とすることもできる。
【００６１】
（８）上記の実施形態では、ステータコア２のコア内周面がコア基準面１００とされた構成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、ステータコア２の外周面等をコア基準面１００とすることもできる。
【００６２】
（９）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２：ステータコア（電機子コア）
３：スロット
１０：セグメント導体
２０：コイル
２１：相コイル
３０：Ｕ字状セグメント導体（第一種セグメント導体）
４０：Ｓ字状セグメント導体（第二種セグメント導体）
５０：導体辺部
５４：導体渡り部
５６：延出部
６０：波巻コイル部
７１：第一コイル群
７２：第二コイル群
１００：コア基準面
Ｃ：周方向
Ｃ１：周第一方向
Ｃ２：周第二方向
Ｌ：軸方向
Ｌ１：軸第一方向
Ｌ２：軸第二方向
Ｒ：径方向
Ｒ１：径第一方向
Ｒ２：径第二方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、前記スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルであって、
互いに異なる前記スロット内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の前記導体辺部と、前記電機子コアに対して軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する導体渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアに対して軸方向外側に延出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第一種セグメント導体であり、
前記電機子コアに対して前記軸方向の一方側である軸第一方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第一対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第一コイル群と、前記電機子コアに対して前記軸第一方向とは反対側の軸第二方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第二対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第二コイル群と、を用いて各相の相コイルが形成され、
前記第一コイル群を構成する複数の前記第一対象セグメント導体のそれぞれは、前記周方向の一方側である周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第一対象セグメント導体における前記周第一方向とは反対側の周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記コア基準面の径方向の一方側である径第一方向側に重なるように配置され、
前記第二コイル群を構成する複数の前記第二対象セグメント導体のそれぞれは、前記周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第二対象セグメント導体における前記周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記径第一方向とは反対側の径第二方向側に重なるように配置され、
各相の前記相コイルについて、前記第一コイル群が配置される前記スロットと、前記第二コイル群が配置される前記スロットとが、前記周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置されているコイル。
【請求項２】
一つの前記導体辺部と、当該導体辺部から延びて前記電機子コアから軸方向両側に突出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第二種セグメント導体であり、
前記第一コイル群と前記第二コイル群とのそれぞれは、前記周方向に一巡する波巻状の波巻コイル部を、前記周方向に互いに異なる位置関係で２つ備え、
前記第一コイル群及び前記第二コイル群を構成する合計４つの前記波巻コイル部を、互いに直列或いは並列に接続することで各相の前記相コイルが形成されているとともに、当該各相の前記相コイルを構成する４つの前記波巻コイル部が、前記第二種セグメント導体を介して互いに接続されている請求項１に記載のコイル。
【請求項１】
セグメント導体を複数接合して構成されるコイルであり、円筒状のコア基準面の軸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巻装されるとともに、前記スロットのそれぞれにおいて導体辺部が複数層に分かれて配置されるコイルであって、
互いに異なる前記スロット内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される一対の前記導体辺部と、前記電機子コアに対して軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する導体渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアに対して軸方向外側に延出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第一種セグメント導体であり、
前記電機子コアに対して前記軸方向の一方側である軸第一方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第一対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第一コイル群と、前記電機子コアに対して前記軸第一方向とは反対側の軸第二方向側に前記導体渡り部が配置される前記第一種セグメント導体である第二対象セグメント導体を前記周方向に沿って複数分散配置して構成される第二コイル群と、を用いて各相の相コイルが形成され、
前記第一コイル群を構成する複数の前記第一対象セグメント導体のそれぞれは、前記周方向の一方側である周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第一対象セグメント導体における前記周第一方向とは反対側の周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記コア基準面の径方向の一方側である径第一方向側に重なるように配置され、
前記第二コイル群を構成する複数の前記第二対象セグメント導体のそれぞれは、前記周第一方向側の前記導体辺部が、前記周第一方向側に隣接配置される他の前記第二対象セグメント導体における前記周第二方向側の前記導体辺部に対して、前記径第一方向とは反対側の径第二方向側に重なるように配置され、
各相の前記相コイルについて、前記第一コイル群が配置される前記スロットと、前記第二コイル群が配置される前記スロットとが、前記周方向に互いに１スロットピッチ分異なる位置に配置されているコイル。
【請求項２】
一つの前記導体辺部と、当該導体辺部から延びて前記電機子コアから軸方向両側に突出する一対の延出部と、を備えた前記セグメント導体が第二種セグメント導体であり、
前記第一コイル群と前記第二コイル群とのそれぞれは、前記周方向に一巡する波巻状の波巻コイル部を、前記周方向に互いに異なる位置関係で２つ備え、
前記第一コイル群及び前記第二コイル群を構成する合計４つの前記波巻コイル部を、互いに直列或いは並列に接続することで各相の前記相コイルが形成されているとともに、当該各相の前記相コイルを構成する４つの前記波巻コイル部が、前記第二種セグメント導体を介して互いに接続されている請求項１に記載のコイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７０４８２（Ｐ２０１３−７０４８２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６１４７（Ｐ２０１１−２０６１４７）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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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