[go: up one dir, main page]

WO2024224822A1 - モータ - Google Patents

モータ Download PDF

Info

Publication number
WO2024224822A1
WO2024224822A1 PCT/JP2024/008742 JP2024008742W WO2024224822A1 WO 2024224822 A1 WO2024224822 A1 WO 2024224822A1 JP 2024008742 W JP2024008742 W JP 2024008742W WO 2024224822 A1 WO2024224822 A1 WO 2024224822A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
slot
layer
extension
wires
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/008742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
諒 高田
章吾 谷野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of WO2024224822A1 publication Critical patent/WO2024224822A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

Definitions

  • the present invention relates to a motor that includes a stator and a rotor in which conductors that form coils are arranged.
  • a known configuration for the stator winding of a motor is one in which three phase windings (U-phase, V-phase, and W-phase) each have two parallel windings electrically connected in parallel, and each phase winding is connected in a star configuration.
  • Patent Document 1 JP 2018-011491 A discloses a motor having a stator core (20) with a plurality of slots (21) arranged in the circumferential direction at a ratio of two per pole per phase, and a stator conductor (30) with three-phase windings (31U, 31V, 31W) wound in the slots. Each phase winding is formed by connecting parallel windings (U1, U2, V1, V2, W1, W2) for each phase in parallel.
  • each parallel winding of each phase has a power line partial winding (C1) connected to the power supply side, a neutral line partial winding (C2) connected to the neutral point, and at least one of a 5-pitch jumper wire (61, 63) that crosses at 5 slot pitches in the circumferential direction and a 7-pitch jumper wire (62) that crosses at 7 slot pitches.
  • the start and end of the parallel windings for each phase are located on either the innermost or outermost slot layer.
  • the lead wires and neutral wires connected to the power supply are located on either the innermost or outermost slot layer.
  • Lead wires and neutral wires are connected to the conductors that form the stator coils.
  • the lead wires and neutral wires are often arranged on the axial outside of the stator core.
  • This application discloses a motor that can efficiently arrange the lead wires or neutral wires, and the crossover wires on the axial outside of the stator core.
  • a motor in an embodiment of the present invention includes a stator and a rotor rotatably provided inside the stator.
  • the stator has a stator core having a plurality of slots arranged in the circumferential direction, and in each of the slots, a slot wire inserted in a radially arranged state in N layers and a conductor including an extension wire extending from the slot wire to outside the slot.
  • the conductor includes a winding portion in which a group of slot wires inserted into the slots at a slot pitch based on the number of slots per pole SN are connected in series and which winds around the outer periphery of the rotor, and a crossover wire connecting the slot wires in the outermost layer (Nth layer) of slots of the winding portion to the slot wires in the innermost layer (first layer) of slots.
  • At least one of a lead wire or a neutral wire is connected by welding to an extension line of a slot wire inserted in a p-th layer, which is a layer other than the outermost layer and the innermost layer; At least one of an outermost layer jumper wire weld, which is a weld between the jumper wire and an extension wire of the outermost layer slot wire, or an innermost layer jumper wire weld, which is a weld between the jumper wire and an extension wire of the innermost layer slot wire, and a connection wire weld, which is a weld between the lead wire or neutral wire and an extension wire of the pth layer slot wire, are arranged radially side by side.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a motor according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the stator 10 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the area around region III in FIG. 2 as seen from a different direction.
  • FIG. 4 shows an example of a conductor element forming part of the conductor 2 shown in FIGS.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a coil formed by the conductor wire of the stator.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the arrangement of slot lines of three-phase coils arranged in the slots of the stator 10.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of wiring in the stator of the first coil of the U phase shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of wiring in the stator of the second coil of the U phase shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of wiring in the stator of the U-phase third coil shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of wiring in the stator of the fourth coil of the U phase shown in FIG.
  • FIG. 11 is a view of the stator 10 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the other axial end side.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the start points and end points of the four coils of each of the U-phase, V-phase, and W-phase, and the wiring of the crossover wires.
  • FIG. 13 is a view of the stator 10 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from one axial end side.
  • FIG. 14 is a perspective view showing only the crossover wire in FIG.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion of FIG.
  • FIG. 16 is a perspective view of the portion shown in FIG.
  • the inventors have considered a configuration in which the lead wires and neutral wires are connected by welding to conductors extending from the slot wires of the pth layer, which is an intermediate layer other than the outermost layer (Nth layer) and the innermost layer (first layer) of the slots of the stator core.
  • p is an integer such that 2 ⁇ p ⁇ N-1.
  • efficient wiring is possible by providing a crossover wire connecting the slot wires of the outermost layer and the slot wires of the innermost layer.
  • the inventors have paid attention to the relationship between this crossover wire and the lead wires and neutral wires, and have considered how to efficiently arrange them.
  • the lead wires or neutral wires, and the crossover wires on the axial outside of the stator core can be efficiently arranged by determining and arranging the positional relationship between the crossover wire and the welded portion of the lead wire or neutral wire.
  • the following embodiment is based on this finding.
  • a motor in an embodiment of the present invention includes a stator and a rotor rotatably provided inside the stator.
  • the stator has a stator core having a plurality of slots arranged in the circumferential direction, and in each of the slots, a slot wire inserted in a radially arranged state in N layers and a conductor including an extension wire extending from the slot wire to outside the slot.
  • the conductor includes a winding portion in which a group of slot wires inserted into the slots at a slot pitch based on the number of slots per pole SN are connected in series and which winds around the outer periphery of the rotor, and a crossover wire connecting the slot wires in the outermost layer (Nth layer) of slots of the winding portion to the slot wires in the innermost layer (first layer) of slots.
  • At least one of a lead wire or a neutral wire is connected by welding to an extension line of a slot wire inserted in a p-th layer, which is a layer other than the outermost layer and the innermost layer; At least one of an outermost layer jumper wire weld, which is a weld between the jumper wire and an extension wire of the outermost layer slot wire, or an innermost layer jumper wire weld, which is a weld between the jumper wire and an extension wire of the innermost layer slot wire, and a connection wire weld, which is a weld between the lead wire or neutral wire and an extension wire of the pth layer slot wire, are arranged radially side by side.
  • the conductor arranged in the stator core includes a winding section in which a group of slot wires inserted into the slots at a slot pitch based on SN are connected in series and wind around the outer periphery of the rotor, and a jumper wire connecting the slot wire of the outermost layer (Nth layer) of the winding section and the slot wire of the innermost layer (first layer).
  • the lead wire or neutral wire is connected to the conductor wire of the pth layer, which is a layer other than the outermost and innermost layers of the slots. This allows a coil to be formed from the conductor wire that winds around the 1st to Nth layers, with the pth layer as its starting or ending point.
  • the coil conductor wire can be efficiently wired to the 1st to Nth layers. Furthermore, at least one of the outermost layer jumper wire weld part and the innermost layer jumper wire weld part of the jumper wire is arranged radially aligned with the weld part between the lead wire or neutral wire and the extension wire of the slot wire of the pth layer, i.e., the connection wire weld part. In this way, by arranging the jumper welds and the connection welds in a radial arrangement, the pull-out wires or neutral wires and the jumper wires connecting the outermost layer and the innermost layer are arranged in a concentrated manner. As a result, the pull-out wires or neutral wires and the jumper wires can be efficiently arranged on the axial outside of the stator core.
  • At least one of the outermost layer jumper wire welds or the innermost layer jumper wire welds may be collectively referred to as a "jumper wire weld.”
  • the jumper wire welds and the connection wire welds are arranged side by side in the radial direction, they overlap with an imaginary line extending in the radial direction when viewed from the axial direction.
  • connection line welded portion may include first and second connection line welded portions respectively connected to the extension wires of the slot line inserted into two circumferentially adjacent slots.
  • the crossover wire may be configured to pass between the first and second connection line welded portions when viewed from the axial direction. This allows the lead wire or neutral wire to be connected by welding to the extension wires of the two slot lines inserted into two adjacent slots.
  • connection line welded portions of the extension wires of the two slot lines and the crossover wires are arranged in a concentrated manner. Therefore, the lead wire or neutral wire, and the crossover wire can be arranged more efficiently.
  • the conductor may form three-phase coils of U-phase, V-phase, and W-phase.
  • Each of the three phases may include at least two coils connected in parallel.
  • the first and second connection wire welds may be welds between the lead wires or neutral wires of each coil of each phase and the extension wires of the slot wires of the p-th layer, respectively.
  • the crossover wire may include at least a first crossover wire and a second crossover wire.
  • the outermost layer crossover wire weld may be a weld that connects the first crossover wire and an extension wire of the slot wire in the outermost layer.
  • the innermost layer crossover wire weld may be a weld that connects the second crossover wire and an extension wire of the slot wire in the innermost layer.
  • both the outermost layer crossover wire weld and the innermost layer crossover wire weld may be arranged radially side by side with the connection wire weld. This allows multiple crossover wires and lead wires or neutral wires to be arranged in a concentrated manner. Therefore, the lead wires or neutral wires and the crossover wires can be arranged more efficiently.
  • the conductors may form three-phase coils of U-phase, V-phase, and W-phase.
  • Each of the three phases may include at least two coils connected in parallel.
  • the first and second jumper wires may each be jumper wires for each coil of one of the three phases.
  • the connection wire welded portion may be a welded portion between an extension wire and a lead wire or neutral wire of the same phase as the first and second jumper wires. This allows the jumper wires and lead wires or neutral wires of each coil to be efficiently arranged when two or more parallel coils are provided for each of the three phases.
  • the crossover wire may be configured to connect slot wires inserted into two slots spaced apart by a slot pitch of SN+1 or SN-1. This allows the crossover wire to connect the conductor wires in the outermost layer and the innermost layer, and also has the function of switching the arrangement of the slots of the conductor wires. Therefore, the lead wires or neutral wires and the crossover wires can be arranged more efficiently.
  • connection wire weld may be arranged radially alongside the outermost layer jumper wire weld of the jumper wire connecting the slot wires inserted into the slots with a slot pitch of SN-1 and the innermost layer jumper wire weld of the jumper wire connecting the slot wires inserted into the slots with a slot pitch of SN-1.
  • connection wire weld may be arranged radially alongside the outermost layer jumper wire weld of the jumper wire connecting the slot wires inserted into the slots with a slot pitch of SN+1 and the innermost layer jumper wire weld of the jumper wire connecting the slot wires inserted into the slots with a slot pitch of SN+1.
  • the conductors may form three-phase coils, U-phase, V-phase, and W-phase.
  • Each of the three phases may include four coils connected in parallel.
  • the jumper wires of the first and second coils of the four coils may connect slot wires inserted in two slots with an SN+1 slot pitch.
  • the jumper wires of the third and fourth coils of the four coils may connect slot wires inserted in two slots with an SN-1 slot pitch.
  • one end of the crossover wire may be welded to a radially outer surface of an extension line of the slot wire in the innermost layer, and the other end of the crossover wire may be welded to a radially outer surface of an extension line of the slot wire in the outermost layer. This allows the crossover wire to be efficiently arranged on the axially outer side of the stator core.
  • the jumper wire may extend radially outward from the welded portion with the extension wire of the innermost layer slot wire (innermost layer jumper wire welded portion) beyond the winding portion and be welded to the radially outer surface of the extension wire of the outermost layer slot. This allows the jumper wire to be positioned efficiently.
  • one end of the crossover wire may be welded to a portion of the extension of the slot wire of the innermost layer, which is radially inward from the innermost layer of the slot. This allows the crossover wire to have a gentle curve. This makes it easier to install the crossover wire, and improves durability after installation.
  • a circumferential weld may be disposed on one axial end side of the stator core, the circumferential weld being a weld that connects extensions of the slot wires inserted at a slot pitch based on the S/N in the winding portion.
  • the innermost layer jumper wire weld and the connection wire weld may be disposed axially outward of the circumferential weld on one axial end side of the stator core. This allows the circumferential weld, the jumper wire weld, and the connection wire weld of the neutral wire or the lead wire to be efficiently disposed on the axially outer side of the stator core.
  • a circumferential weld may be disposed on one axial end side of the stator core, the circumferential weld being a weld that connects the extensions of the slot lines inserted at a slot pitch based on the SN in the winding portion.
  • At least one of the lead wires or neutral wires may include a U-shaped portion that extends from the connection wire weld toward the stator core in the axial direction and curves to extend in a direction away from the stator core. At least a portion of the U-shaped portion may overlap the circumferential weld when viewed from the axial direction. This makes it easy to attach the lead wires or neutral wires by welding, and allows them to be disposed efficiently.
  • a layer into which one of the slot lines is inserted may be one layer apart from a layer into which the other slot line is inserted. This allows efficient arrangement of conductors in the winding portion.
  • the lead wire may be connected to the conductors of the pth layer and the p+1th layer.
  • a direction of a radial component of an extension line extending from a slot line inserted in the p+1th layer to the Nth layer on the outer periphery side of the N layers of each slot toward a slot line separated by a slot pitch based on SN in a counterclockwise direction may be opposite to a direction of a radial component of an extension line extending from a slot line inserted in the 1st layer to the pth layer on the inner periphery side toward a slot line separated by a slot pitch based on SN in a counterclockwise direction.
  • the slot line inserted on the right side of two adjacent slots in the first to pth layers will be inserted on the left side of two adjacent slots in the p+1th to Nth layers. This makes it possible to make the arrangement of the slot lines in two adjacent slots closer to even. As a result, circulating currents are suppressed.
  • the conductor may form three-phase coils of U-phase, V-phase, and W-phase.
  • Each of the three phases may include at least two coils connected in parallel.
  • the conductor forming each coil of each of the three phases may include the winding portion and the crossover wire, and may be connected to the lead wire and the neutral wire.
  • At least one of the lead wires or neutral wires of each of the three phases may be connected by welding to the extension wires of the slot wires of the pth layer and the p+1th layer, which are layers other than the outermost layer and the innermost layer of the same slot.
  • At least one of the outermost layer crossover wire weld portion or the innermost layer crossover wire weld portion and the connection wire weld portion which is a weld portion between the lead wire or neutral wire and the extension wires of the slot wires of the pth layer and the p+1th layer, may be arranged radially side by side.
  • the lead wires or neutral wires of each coil of the three phases and the crossover wires connecting the outermost layer and the innermost layer are arranged in a concentrated manner. Therefore, the lead wires or neutral wires and crossover wires of each of the three-phase coils can be efficiently arranged on the axially outer side of the stator core.
  • each of the three phases may include four coils connected in parallel. At least one of the lead wires or neutral wires of each of the three phases may be connected by welding to an extension line of the slot wires of the pth layer and the p+1th layer, which are layers other than the outermost layer and the innermost layer of two adjacent slots. This allows the lead wires or neutral wires and crossover wires of each of the three phases to be concentrated and arranged in an area corresponding to two adjacent slots.
  • the outermost layer jumper wire welds and the innermost layer jumper wire welds may be arranged radially side by side with the connection wire welds, which are welds between the lead wires or neutral wires and the extension wires of the slot wires of the pth layer and the p+1th layer. This allows the lead wires or neutral wires and jumper wires of each of the three-phase coils to be arranged more efficiently.
  • connection line welds When viewed from the radial direction, at least a portion of the connection line welds may overlap with at least one of the innermost layer jumper wire welds. This allows the connection line welds and jumper wire welds to be positioned efficiently. For example, at least a portion of the connection line welds may be positioned at the same height in the axial direction as at least one of the innermost layer jumper wire welds.
  • the innermost layer jumper wire weld may be positioned axially outward of the outermost layer jumper wire weld. This allows the jumper wire welds to be positioned efficiently.
  • the extension wire connected to the crossover wire and the welded portion by welding may extend from the slot wire in one circumferential direction.
  • the extension wire connected to the neutral wire welded portion and the drawer wire welded portion may extend from the slot wire in the opposite circumferential direction. This allows the crossover wire welded portion and the neutral wire welded portion or the drawer wire welded portion to be arranged radially side by side even if the slot of the slot wire to which the crossover wire is connected via the extension wire is different from the slot of the slot wire to which the neutral wire or the drawer wire is connected via the extension wire.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a motor 100 in this embodiment.
  • the motor 100 includes a stator 10 and a rotor 20.
  • the rotor 20 is rotatably supported inside the stator 10.
  • the stator 10 and the rotor 20 are arranged coaxially.
  • the axial direction of the stator 10 is the same as the direction of the rotation axis of the rotor 20.
  • the stator 10 and the rotor 20 are housed in a housing 30.
  • the housing 30 includes a first cover 31, a housing body 32, and a second cover 33.
  • the housing body 32 is formed in a cylindrical shape surrounding the outer periphery of the stator 10 and supports the outer periphery of the stator 10.
  • the first cover 31 is attached to one axial end side of the housing body 32.
  • the first cover 31 covers one axial end side of the stator 10 and the rotor 20.
  • the first cover 31 supports the rotor 20 via a bearing 31a.
  • the second cover 33 is attached to the other axial end side of the housing body 32.
  • the second cover 33 covers the other axial end side of the stator 10 and the rotor 20.
  • the second cover 33 supports the rotor 20 via a bearing 33a.
  • the first cover 31, the housing body 32, and the second cover 33 are each formed of a separate member, but either the first cover 31 and the housing body 32 or the second cover 33 and the housing body 32 may be integrally formed, i.e., from a single member.
  • the stator 10 has a stator core 1 and a conductor 2.
  • the stator core 1 has a number of slots arranged in the circumferential direction.
  • the conductor 2 includes a number of slot wires inserted into each of the slots, and an extension wire extending from the slot wire to the outside of the slot.
  • the conductor 2 forms three-phase coils, U-phase, V-phase, and W-phase.
  • FIG. 2 is a perspective view of the stator 10 shown in FIG. 1.
  • the extension wire 2e of the conductor 2 of the stator 10 extends to the coil end portions E1, E2 at both axial ends of the stator core 1. That is, the conductor 2 includes an extension wire 2e at one axial end side J1 and an extension wire 2e at the other axial end side J2.
  • the lead wire 5, neutral wire 4, and jumper wire 2B are connected by welding to the extension wire 2e at one axial end side J1.
  • One end of the jumper wire is connected by welding to the extension wire of the slot wire of the outermost layer, and the other end is connected by welding to the extension wire of the slot wire of the innermost layer.
  • the conductor 2 forming each coil of each of the three phases includes a winding portion that winds around the outer periphery of the rotor 20, and a jumper wire 2B.
  • a group of multiple slot wires 2s inserted into slots at a predetermined pitch are connected in series by an extension wire 2e.
  • the predetermined pitch may be, for example, an SN slot pitch, where SN is the number of slots corresponding to one magnetic pole of the rotor.
  • the jumper wire 2B connects the slot wire in the outermost layer (Nth layer) of the winding portion to the slot wire in the innermost layer (first layer) of the slot.
  • the lead wire 5 and neutral wire 4 of each coil of each of the three phases are connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire 2s inserted in layers other than the outermost and innermost layers of the slot.
  • the neutral wire 4 is connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire 2s of the p+1th layer.
  • the neutral wire 4 is connected to the extension wire 2e of the slot wire 2s of the pth layer.
  • the conductor wire 2 of each coil travels from the welded portion with the lead wire 5 around the outer periphery of the rotor 20 at the winding portion to reach the outermost layer or the innermost layer of the slot. Then, the conductor wire 2 of each coil is passed from the outermost layer to the innermost layer, or from the innermost layer to the outermost layer, by the crossover wire 2B. Then, the conductor wire 2 of each coil goes around the outer circumference of the rotor in the winding section, reaching from the innermost layer to the p-1th layer or from the outermost layer to the p+1th layer, and then reaches the welded part with the neutral conductor 4.
  • FIG. 3 is a perspective view of the area near region III in FIG. 2 from a different direction.
  • the lead wire 5 is connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire 2s in layers other than the outermost and innermost layers (in this example, the pth and p+1th layers).
  • the part where the lead wire 5 and the extension wire 2e are connected by welding, i.e., the lead wire welded part 3-5e, is an example of a connection wire welded part.
  • the neutral wire 4 is connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire 2s in layers other than the outermost and innermost layers (in this example, the pth and p+1th layers).
  • the part where the neutral wire 4 and the extension wire 2e are connected by welding, i.e., the neutral wire welded part 3-4e, is an example of a connection wire welded part.
  • the outermost layer jumper wire weld 3-B48 which is the weld between the jumper wire 2B4 and the extension wire of the outermost layer slot wire
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B31 which is the weld between the jumper wire 2B3 and the extension wire of the innermost layer slot wire
  • the lead wire weld 3-5e which is the weld between the lead wire 5 and the extension wire 2e
  • the outermost layer jumper wire weld 3-B28 which is the weld between the jumper wire 2B2 and the extension wire of the outermost layer slot wire
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B11 which is the weld between the jumper wire 2B1 and the extension wire of the innermost layer slot wire
  • the lead wire weld 3-5e which is the weld between the lead wire 5 and the extension wire 2e
  • the set of jumper wires 2B3 and 2B4 and the set of jumper wires 2B1 and 2B2 are all examples of the first and second jumper wires.
  • the outermost layer jumper wire weld 3-B18 which is the weld between the jumper wire 2B1 and the extension wire of the outermost layer slot wire
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B21 which is the weld between the extension wire of the innermost layer slot wire of the jumper wire 2B2
  • the neutral wire weld 3-4e which is the weld between the neutral wire 4 and the extension wire 2e
  • the outermost layer jumper wire weld 3-B38 which is the weld between the jumper wire 2B3 and the extension wire of the outermost layer slot wire
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B41 which is the weld between the extension wire of the innermost layer slot wire of the jumper wire 2B4
  • the neutral wire weld 3-4e which is the weld between the neutral wire 4 and the extension wire 2e
  • the lead wire 5 is connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire in the pth layer and the p+1th layer, which are layers other than the outermost layer and the innermost layer.
  • the extension wire 2e of the pth layer to which the lead wire 5 is connected and the extension wire of the slot wire in the innermost layer to which the jumper wire 2B3 is connected are the conductor wires of the same coil. That is, the lead wire welded portion 3-5e of the pth layer and the innermost layer jumper wire welded portion 3-B31 of the same coil are arranged side by side in the radial direction Rd.
  • extension wire 2e of the p+1th layer to which the lead wire 5 is connected and the extension wire of the slot wire in the outermost layer to which the jumper wire 2B4 is connected are the conductor wires of the same coil. That is, the lead wire welded portion 3-5e of the p+1th layer and the outermost layer jumper wire welded portion 3-B48 of the same coil are arranged side by side in the radial direction Rd. This arrangement can be similarly performed for each coil of each phase.
  • the neutral conductor 4 is connected by welding to the extension wire 2e of the slot wire in the pth and p+1th layers, which are layers other than the outermost and innermost layers.
  • the extension wire 2e of the pth layer to which the neutral conductor 4 is connected and the extension wire of the slot wire in the innermost layer to which the jumper wire 2B2 is connected are the conductor wires of the same coil. That is, the neutral conductor weld 3-4e of the pth layer and the innermost layer jumper wire weld 3-B21 of the same coil are arranged side by side in the radial direction Rd.
  • the extension wire 2e of the p+1th layer to which the neutral conductor 4 is connected and the extension wire of the slot wire in the outermost layer to which the jumper wire 2B1 is connected are the conductor wires of the same coil. That is, the neutral conductor weld 3-4e of the p+1th layer and the outermost layer jumper wire weld 3-B18 of the same coil are arranged side by side in the radial direction Rd. This arrangement can be similarly performed for each coil of each phase.
  • the outermost layer jumper wire weld 3-B38 of the jumper wire 2B3 of the innermost layer jumper wire weld 3-B31 which is aligned in the radial direction Rd with the draw-out wire weld 3-5e of the extension wire 2e of the pth layer, is aligned in the radial direction with the neutral wire weld 3-4e of the extension wire 2e of the p+1th layer of the same coil.
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B41 of the jumper wire 2B4 of the outermost layer jumper wire weld 3-B48 which is aligned in the radial direction Rd with the draw-out wire weld 3-5e of the extension wire 2e of the p+1th layer, is aligned in the radial direction with the neutral wire weld 3-4e of the extension wire 2e of the pth layer of the same coil. This arrangement can be done in the same way for each coil of each phase.
  • the lead wire 5 of one of the three phases (for example, phase V) is connected by welding to the extension wires 2e of the two slot wires inserted into two adjacent slots. That is, the lead wire 5 of the one phase is connected to the extension wire 2e at each of the two lead wire welds 3-5e that are aligned in the circumferential direction. This arrangement can be similar for each phase. Note that these two lead wire welds 3-5e are examples of the first and second connection wire welds.
  • the neutral wire 4 of the one phase is connected by welding to the extension wires 2e of the two slot wires inserted into two adjacent slots.
  • the neutral wire 4 of the one phase is connected to the extension wire 2e at each of the two neutral wire welds 3-4e that are aligned in the circumferential direction. This arrangement can be similar for each phase. Note that these two neutral wire welds 3-4e are examples of the first and second connection wire welds.
  • the crossover wire 2B1 is arranged so that it passes between the two lead wire welds 3-5e of the lead wires 5 of one of the three phases (for example, phase V) when viewed from the axial direction.
  • the crossover wire 2B1 is a crossover wire of the coil formed by the conductor to which the lead wire welds 3-5e are connected.
  • the innermost layer weld 3-2B11 of the crossover wire 2B1 is arranged radially next to one of the two lead wire welds 3-5e. This arrangement can be similar for each phase.
  • the jumper wire 2B4 is also arranged so that it passes between the two neutral wire welds 3-4e of the neutral wire 4 of one of the three phases (for example, phase V) when viewed from the axial direction.
  • the jumper wire 2B4 is a jumper wire of the coil formed by the conductor to which the neutral wire welds 3-4e are connected.
  • the innermost layer jumper wire weld 3-B41 of the jumper wire 2B4 is arranged radially next to one of the two neutral wire welds 3-4e. This arrangement can be done in the same way for each phase.
  • the lead wire weld 3-5e is arranged alongside the innermost layer jumper wire welds 3-B11, 3-B31 and the outermost layer jumper wire welds 3-B28, 3-B48 in the radial direction Rd.
  • the welds of the jumper wires 2B1-2B4 and the neutral wire 4 can also be arranged in a concentrated manner. This allows the arrangement area of the lead wires 5, neutral wire 4, and jumper wires 2B1-2B4 to be reduced on the axial outside of the stator core 1. In other words, the arrangement efficiency of these is improved.
  • Figure 4 is a diagram showing an example of a conductor element 2sg (segment coil) forming a part of the conductor 2 shown in Figures 1 and 2.
  • Figure 4(a) shows the conductor element 2sg as viewed from the axial direction.
  • Figure 4(b) shows the conductor element 2sg as viewed from the radial direction.
  • the conductor element 2sg is formed of a single continuous conductor. In other words, there is no welding connection between both ends of the conductor element 2sg.
  • the conductor element 2sg includes a slot wire 2s inserted into the slot and an extension wire 2e extending continuously from the slot wire 2s.
  • the slot wire 2s extends linearly in the axial direction.
  • the extension wire 2e includes an oblique portion that is inclined with respect to the axial direction.
  • the conductor element 2sg is formed of two slot wires 2s, a turn portion extension wire 2eb connecting one end of these, and leg portion extension wires 2ea extending from the other end of each of the two slot wires 2s.
  • the turn portion extension wire 2eb is a continuous conductor that does not include a connection by welding and connects the two slot wires 2s.
  • the end of the leg portion extension wire 2ea becomes the end of the conductor element 2sg.
  • Both ends of the conductor element 2sg i.e., the ends of the leg portion extension wire 2ea, are located on one axial end side J1. Both ends of the conductor element 2sg are each connected to another conductor element, a crossover wire, a lead wire, or a neutral wire by welding.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of coils formed by the conductors 2 of the stator 10.
  • the stator 10 has three-phase coils, U-phase, V-phase, and W-phase.
  • Each phase coil is composed of multiple coils (four in the example of FIG. 5) connected in parallel. That is, the U-phase coil is composed of first to fourth coils U1 to U4 connected in parallel.
  • the V-phase coil is composed of first to fourth coils V1 to V4 connected in parallel.
  • the W-phase coil is composed of first to fourth coils W1 to W4 connected in parallel.
  • One end of each phase coil is connected to a lead wire (5u, 5v, 5w), and the other end is connected to a common neutral wire 4.
  • the three-phase coils are connected in a star shape (star connection).
  • the lead wires 5u, 5v, 5w are lines that transmit the current of each of the three phases of the motor 100.
  • the lead wires may also be called, for example, phase current input/output lines, power lines, or power lines.
  • Figure 6 is a diagram showing an example of the arrangement of slot lines of three-phase coils arranged in the slots of the stator 10.
  • the slot group of the stator core 1 is divided into multiple groups (unit areas A1 to A12) corresponding to the magnetic poles of the rotor 20.
  • the unit areas A1 to A12 are obtained by dividing the entire slot group of the stator core 1 in the circumferential direction into the number of slots (SN) corresponding to one magnetic pole.
  • the rotor 20 has multiple magnetic poles formed by magnets 23 arranged in the rotor core 22.
  • the multiple magnetic poles are arranged at regular intervals in the circumferential direction. Two magnetic poles adjacent in the circumferential direction have different polarities.
  • the multiple magnetic poles are arranged on the outer periphery side of the rotor core 22 so that their polarities are alternately different at a specified distance in the circumferential direction.
  • the number of unit areas corresponding to the magnetic poles of the slot group of the stator core 1 is the same as the number of magnetic poles of the rotor 20.
  • the unit areas of the slot group are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of slots in one unit area is SN slots.
  • the upper diagram of FIG. 6 shows an example of the arrangement of the slot lines of each coil in the slots of the unit area A1 corresponding to one magnetic pole.
  • the slot lines of each of the three phases are inserted into two slots adjacent to each other in the circumferential direction. That is, the multiple slots of the stator core 1 are composed of U-phase slots, V-phase slots, and W-phase slots arranged in pairs in the circumferential direction. Two adjacent slots are occupied by slot lines of the same phase.
  • the slot lines of each coil are arranged in a dispersed manner so as not to be adjacent in either the circumferential or radial directions.
  • the two adjacent slots of each phase are referred to as the left slot and the right slot.
  • left and right refer to the circumferential left and right when looking from the radial inside to the outside with one axial end of the stator facing up.
  • A1-u1 and A1-u2 of the U phase A1-u1 is the left slot and A1-u2 is the right slot.
  • FIG. 7 shows an example of wiring in the stator 10 for the first coil U1 of the U phase shown in FIG. 5.
  • FIG. 8 shows an example of wiring for the second coil U2 of the U phase
  • FIG. 9 shows an example of wiring for the third coil U3 of the U phase
  • FIG. 10 shows an example of wiring for the fourth coil U4 of the U phase.
  • some of the slots are omitted and the number of slots is set to 48.
  • the slot wire of the corresponding coil is inserted into the slot with dot hatching.
  • the solid arrow indicates the connection relationship by the extension wire (leg extension wire in this example) or crossover wire on one axial end side J1.
  • the dashed arrow indicates the connection relationship by the extension wire (turn extension wire in this example) on the other axial end side J2.
  • the direction of the arrow indicates the direction from the lead wire 5u toward the neutral wire.
  • the arrows in Figures 7 to 10 indicate the connection relationship of the extension wires and crossover wires, and the specific shapes of the extension wires and crossover wires differ from the arrows shown in Figures 7 to 10.
  • Su1 to Su4 in Figures 7 to 10 indicate the slot lines that are the start points of the first to fourth coils U1 to U4, respectively.
  • Gu1 to Gu4 indicate the slot lines that are the end points of the first to fourth coils U1 to U4, respectively.
  • the draw-out wire 5u is connected by welding to the extension wire extending from the slot line at the start point.
  • the neutral wire 4 is connected by welding to the extension wire extending from the slot line at the end point.
  • the slot lines at the start point Su1 and end point Gu1 are both inserted into layers other than the outermost layer (Nth layer) and innermost layer (first layer) of the slot (in the example of FIG. 7, Su1 is the fourth layer and Gu1 is the fifth layer). That is, in the coil U1, the lead wire 5u and the neutral conductor 4 are connected by welding to the extension wire of the slot line inserted into layers other than the outermost layer (Nth layer) and innermost layer (first layer) of the slot. As shown in FIG. 8 to FIG. 10, in each of the coils U2 to U4, the slot lines at the start points Su2 to Su4 and end points Gu2 to Gu4 are similarly inserted into layers other than the outermost layer (Nth layer) and innermost layer (first layer) of the slot.
  • the conductor forming coil U1 includes a winding section in which slot wires inserted into the slots are connected in series by extension wires and wind around the outer periphery of rotor 20, and a crossover wire 2Bu1 that connects the slot wires of the outermost layer (Nth layer) of slots in the winding section to the slot wires of the innermost layer (first layer) of slots.
  • the slot wires are connected at an SN slot pitch.
  • SN is the number of slots per pole.
  • Crossover wire 2Bu1 connects the outermost layer and the innermost layer between slots with an SN-1 slot pitch or an SN+1 slot pitch.
  • the slot wires of the outermost layer and the slot wires of the innermost layer connected by crossover wire 2Bu1 are separated by an SN-1 slot pitch or an SN+1 slot pitch.
  • SN 6
  • the SN slot pitch is the pitch (spacing) from one slot to the SN-th slot in the circumferential direction. Between two slots that are SN slot pitches apart, there are SN-1 slots.
  • the conductors of coils U2 to U4 each include a winding portion and jumper wires 2Bu2 to 2Bu4.
  • the jumper wire 2Bu2 of the second coil U2 connects slot wires with SN+1 slot pitch.
  • the jumper wire 2Bu3 of the third coil U3 connects slot wires with SN-1 slot pitch.
  • the jumper wire 2Bu4 of the fourth coil U4 connects slot wires with SN-1 slot pitch.
  • the conductors of V-phase coils V1 to V4 and W-phase coils W1 to W4 each also include a winding portion and jumper wires, similar to Figures 7 to 10. The jumper wires connect slot wires with SN-1 or SN+1 slot pitch.
  • the lead wires 5v, 5w and neutral wire 4 are connected by welding to the extension wire of the slot wire inserted in layers other than the outermost and innermost layers of the slot.
  • the V-phase coils V1 to V4 may be formed of conductors that are shifted circumferentially by SN+2 slot pitches from the conductors of the U-phase coils U1 to U4 shown in Figures 7 to 10.
  • the W-phase coils W1 to W4 may be formed of conductors that are shifted circumferentially by (2 x SN + 4) slot pitches from the U-phase coils U1 to U4 shown in Figures 7 to 10.
  • the slot lines that are the start and end points of each coil of each phase are arranged in layers other than the outermost and innermost layers.
  • the slot lines with SN slot pitch are connected in series by extension wires.
  • the jumper wires of each coil connect the outermost layer and the innermost layer between slots with SN-1 slot pitch or SN+1 slot pitch.
  • the jumper wires connect the slot lines of the outermost layer and the innermost layer, and the arrangement of the slot lines in two adjacent slots is swapped. Therefore, the jumper wires can simplify the configuration for distributing the slot lines of each coil.
  • the wiring of the winding portion can be simplified. As a result, the structure of the conductor lines that form the coils can be simplified.
  • the slot line of the starting point Su1 of coil U1 is the fourth layer of the U-phase right slot u2 (A2-u2 slot) of unit area A2 corresponding to the pole of the rotor.
  • the slot lines of the fourth layer and the third layer of the U-phase right slot of each pole are alternately connected in series by an extension line. That is, the slot lines of the fourth layer and the third layer of adjacent unit areas are alternately connected at the SN slot pitch.
  • the conductor of coil U1 makes one revolution around the rotor in the fourth and third layer areas of the slot.
  • the slot line of the third layer of the A1-u2 slot of unit area A1 adjacent to A2 is connected to the second layer of the A2-u2 slot of unit area A2 via an extension line. Then, the slot lines of the second and first layers of the U-phase right slot of each unit area are alternately connected in series by an extension line. As a result, the conductor of coil U1 makes one revolution in the second and first layer areas.
  • the slot wire of the first layer of the A1-u2 slot is connected to the left slot (A8-u1 slot) of the unit area A8 next to A1 by the crossover wire 2Bu1.
  • the slot wire of the 8th layer and the slot wire of the 7th layer of the left slot of the U phase of each pole are alternately connected in series by the extension wire.
  • the conductor wire of the coil U1 makes one revolution around the rotor in the 8th and 7th layer regions, then makes one revolution around the rotor in the 6th and 5th layer regions, and is connected to the neutral conductor 4 by the extension wire extending from the slot wire at the end point Gu1.
  • the jumper wire can make the slot arrangement of the slot line of the same coil different between the 1st to pth layers and the p+1th to Nth layers.
  • the slot line of each coil can be arranged in one slot in the 1st to pth layers and in the other slot in the p+1th to Nth layers.
  • This slot line arrangement is similar for each of the coils U2 to U4 shown in FIG. 8 to FIG. 10.
  • the crossover wires that connect the slot lines with SN-1 or SN+1 slot pitches allow the left and right slot arrangements to be efficiently switched.
  • the crossover wire 2Bu1 is connected by welding to the extension wire 2e extending from the slot wire of the outermost layer (Nth layer) of the A8-u1 slot.
  • the extension wire 2e has a diagonal portion, for example, like the leg extension wire 2ea in FIG. 4. This extension wire extends clockwise by (SN/2) slots. Therefore, the position of the outermost layer crossover wire weld 3-Bu18 of the crossover wire 2Bu1 is shifted clockwise by (SN/2) slots from the A8-u1 slot.
  • the neutral wire 4 is connected by welding to the extension wire 2e extending from the slot wire of the end point A1-u1 slot. This extension wire extends counterclockwise by (SN/2) slots.
  • the position of the neutral wire weld 3-4ue is shifted counterclockwise by (SN/2) slots from the A1-u1 slot.
  • the outermost layer jumper welded portion 3-Bu18 and the neutral conductor welded portion 3-4ue are both located axially outside the A8-v2 slot. Therefore, the outermost layer jumper welded portion 3-Bu18 and the neutral conductor welded portion 3-4ue are arranged side by side in the radial direction.
  • the crossover wire 2Bu1 is connected by welding to the extension wire 2e extending from the slot wire of the innermost layer (first layer) of the A1-u2 slot.
  • This extension wire extends clockwise by (SN/2) slots. Therefore, the position of the innermost layer crossover wire weld 3-Bu11 of the crossover wire 2Bu1 is shifted clockwise by (SN/2) slots from the A1-u2 slot.
  • the draw-out wire 5u is connected by welding to the extension wire 2e extending from the slot wire of the starting point A2-u2 slot.
  • This extension wire extends counterclockwise by (SN/2) slots. Therefore, the position of the draw-out wire weld 3-5ue is shifted counterclockwise by (SN/2) slots from the A2-u2 slot.
  • Both the innermost layer crossover wire weld 3-Bu11 and the draw-out wire weld 3-5ue are located axially outside the A1-w1 slot. Therefore, the innermost layer jumper welded portion 3-Bu11 and the lead wire welded portion 3-5ue are arranged side by side in the radial direction.
  • an extension line extends from the slot line of the 8th layer in the circumferential direction clockwise (right), and an extension line extends from the slot line of the 7th layer in the circumferential direction counterclockwise (left).
  • the dotted arrows of the A8-u1 slot in FIG. 7 indicate the direction in which the extension line extends in the circumferential direction.
  • the extension lines extend from the slot lines in the 6th layer clockwise (right), the 5th layer counterclockwise (left), the 4th layer counterclockwise (left), the 3rd layer clockwise (right), the 2nd layer counterclockwise (left), and the 1st layer clockwise (right).
  • the extension lines extend from the slot lines of the outermost and innermost layers on one side of the circumferential direction (one direction), and the extension lines extending from the slot lines of the pth and p+1th layers on the other side of the circumferential direction (opposite to the one direction).
  • the direction of the extension wire is also the same in the slots at the base of the extension wire to which the lead wire or neutral wire is welded (A2-u2 slot and A1-u1 slot in FIG. 7).
  • the weld between the jumper wire and the extension wire and the weld between the lead wire or neutral wire and the extension wire are arranged side by side in the radial direction.
  • the extension wire in one slot, extends in alternate directions from the innermost layer to the pth layer and from the p+1th layer to the outermost layer.
  • the extension wires of adjacent layers extend in opposite directions.
  • the extension wires of the one slot can extend in the same direction in all slots.
  • extension lines and welds can also be made in the same way in Figures 8 to 10.
  • Welds can also be similarly arranged in the U-phase, V-phase, and W-phase.
  • the winding direction of the winding part of the first to fourth layers is clockwise, while the winding direction of the winding part of the fifth to eighth layers is counterclockwise.
  • the winding direction of the winding part of the first to fourth layers is also opposite to that of the winding part of the fifth to eighth layers. In this way, by reversing the winding direction between the first to pth layers and the p+1th to Nth layers, the start and end points of each coil can be positioned close to each other. This allows the welds between the lead wires of each coil and the conductor of the neutral wire to be positioned efficiently.
  • the winding direction of the winding part is either counterclockwise or clockwise, and is determined based on the direction from the lead wire to the neutral wire when viewed from one axial end side.
  • the winding portion of each conductor of the four coils U1 to U4 of the U phase is configured by connecting slot lines of a constant SN slot pitch with an extension line.
  • the configuration of the conductor can be simplified. For example, it becomes easier to make the shape of the conductor element 2sg uniform.
  • the layers of the two slot lines connected by an extension wire are shifted by one layer in the radial direction.
  • the layer into which one of the two slot lines is inserted, which is inserted into two slots separated by an SN slot pitch and connected by an extension wire is one layer away from the layer into which the other slot line is inserted.
  • the conductor of each coil is arranged to wind around the rotor 20 while shifting by one layer in the radial direction for each SN slot pitch. This makes it possible to simplify the configuration of the slot lines and extension wires.
  • the radial component of the extension line (dashed line) on the other axial end side which runs counterclockwise from the slot line inserted in the 5th to 8th layers toward the slot line separated by SN slot pitches, is inward.
  • the radial component of the extension line on the other axial end side between the 1st to pth layers and the p+1th to Nth layers, it is possible to arrange the slot lines in such a way that the circulating current can be suppressed while simplifying the configuration of the coil conductor.
  • Figure 11 is a view of the stator 10 shown in Figures 1 and 2 as viewed from the other axial end.
  • one region of the extension wires 2e in the first to fourth layers is indicated by dotted line 2e1
  • one region of the extension wires 2e in the fourth to eighth layers is indicated by dotted line 2e2.
  • the extension wires 2e in the first to fourth layers in this example, turn portion extension wire 2eb (see Figure 4)
  • the extension wires 2e (turn portion extension wire 2eb) of the conductor elements on the other axial end side are arranged in an almost uniform and regular pattern. In this way, by reversing the radial shift direction of the extension wire 2e in the 1st to pth layers and the (p+1)th to Nth layers, the arrangement efficiency of the extension wire 2e (turn portion extension wire 2eb) can be improved.
  • FIG. 12 shows an example of the wiring of the slot lines at the start points Su, Sv, Sw and end points Gu, Gv, Gw of the four coils U1-U4, V1-V4, W1-W4 of the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively, and the crossover wires 2Bu1-4, 2Bv1-4, 2Bw1-4.
  • some of the slots are omitted in FIG. 12, and the number of slots is set to 48.
  • the slot lines that are the start or end points of each coil are inserted into the dot-hatched slots.
  • the direction of the arrow of the crossover wire 2B indicates the direction from the lead wire to the neutral wire. Note that the arrows of the crossover wires in FIG. 1 indicate the connection relationship, and the specific shape of the crossover wires differs from the arrows shown in FIG. 12.
  • the slot lines of the U-phase starting points Su1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A2-u1, A2-u2 of the U-phase.
  • the U-phase lead wires 5u are connected by welding to the extension wires extending from each of the four slot lines of the starting points Su1 to 4.
  • the slot lines of the V-phase starting points Sv1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A3-v1, A3-v2 of the V-phase.
  • the V-phase lead wire 5v is connected by welding to the extension wires extending from the four slot lines of the starting points Sv1 to 4.
  • the slot lines of the W-phase starting points Sw1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A4-w1, A4-w2 of the W-phase.
  • the W-phase lead wire 5w is connected by welding to the extension wires extending from these four slot wires.
  • the lead wires 5u, 5v, and 5w of each of the three phases are connected by welding to the extension wires of the slot wires of the pth and p+1th layers, which are layers other than the outermost and innermost layers of the two adjacent slots of each phase.
  • the lead wires 5u, 5v, 5w are connected by welding to the extension wires extending from two slot wires inserted in two layers in one slot of each phase.
  • the lead wire 5u is connected to the extension wire of the slot wire in two layers (fourth and fifth layers) of one slot.
  • This configuration in which the lead wires are connected to two layers of one slot allows the welded parts of the lead wires 5u, 5v, 5w to be concentrated and their area reduced. This allows the lead wires to be efficiently arranged in the coil end portion.
  • the slot lines of the U-phase end points Gu1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A1-u1 and A1-u2 of the U-phase.
  • the neutral conductor 4 is connected by welding to the extension lines extending from each of the four slot lines of the end points Gu1 to 4.
  • the slot lines of the V-phase end points Gv1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A2-v1 and A2-v2 of the V-phase.
  • the neutral conductor 4 is connected by welding to the extension lines extending from the four slot lines of the end points Gv1 to 4.
  • the slot lines of the W-phase end points Gw1 to 4 are four slot lines of the fourth and fifth layers in two adjacent slots A3-w1 and A3-w2 of the W-phase.
  • the neutral wire 4 is connected by welding to the extension wires extending from these four slot wires. In this way, the neutral wire 4 connected to the coils of each of the three phases is connected by welding to the extension wires of the slot wires of the pth and p+1th layers, which are layers other than the outermost and innermost layers of the two adjacent slots of each phase.
  • the neutral conductor 4 is connected by welding to an extension wire extending from two slot wires inserted in two layers in one slot of each phase. This allows the welded parts of the neutral conductor 4 to be concentrated and their area to be small. This allows the neutral conductor to be efficiently arranged in the coil end portion.
  • the slot lines of the start points Su, Sv, Sw and the slot lines of the end points Gu, Gv, Gw of each phase are arranged in two unit areas corresponding to two adjacent poles. That is, the slot lines of the end points Gu, Gv, Gw are arranged in the unit area adjacent to the unit area of the slot lines of the start points Su, Sv, Sw of each phase.
  • the slot lines of the end points Gu1 to Gu4 are arranged in the unit area A1 adjacent to the unit area A2 of the slot lines of the start points Su1 to Su4. This allows the start points and end points of each phase to be concentrated in the circumferential direction. Therefore, the welds of the lead wires 5u, 5v, 5w of each phase and the welds of the neutral wire 4 can be arranged efficiently.
  • the slot line of the start point Su of the U phase and the slot line of the start point Sv of the V phase are arranged in two adjacent unit areas A2 and A3, and the slot line of the start point Sv of the V phase and the slot line of the start point Sw of the W phase are arranged in two adjacent unit areas A3 and A4.
  • the slot lines that are the start points Su, Sv, and Sw of the three phases are arranged in three unit areas A2, A3, and A4 corresponding to three consecutively adjacent poles. This allows the lead lines to be arranged more efficiently.
  • the slot lines that are the end points of two of the three phases are arranged in two unit areas corresponding to two adjacent poles. This allows the neutral conductor 4 to be arranged efficiently.
  • the slot lines that are the end points Gu, Gv, and Gw of the three phases are arranged in three unit areas A1, A2, and A3 that correspond to three consecutive adjacent poles. This allows the neutral line to be arranged efficiently.
  • the slot line of the start point Su of the U phase and the slot line of the end point Gv of the V phase are arranged in the unit area A2 of the same pole. This allows the lead wire 5u and the neutral wire 4 to be arranged efficiently.
  • the slot line of the start point Sv of the V phase and the slot line of the end point Gw of the W phase are arranged in the unit area A3 of the same pole. In this way, in a unit area corresponding to one pole, a slot line that is the start point of one phase and a slot line that is the end point of a different phase can be arranged. This allows the lead wire 5v and the neutral wire 4 to be arranged efficiently.
  • by arranging the slot lines of the start points and end points of different phases in each of two unit areas corresponding to two adjacent poles the arrangement efficiency can be further improved.
  • the slot pitch of the slot lines connected by the jumper wires is the same as the slot pitch of the slot lines at the start and end points.
  • coil U4 In this way, by making the slot pitch of the jumper wires of each coil the same as the slot pitch of the slot lines at the start and end points, the coil conductors can be arranged more efficiently.
  • FIG. 13 is a view of the stator 10 shown in FIGS. 1 and 2, viewed from one axial end.
  • the wiring of the crossover wires 2Bu1-4, 2Bv1-4, 2Bw1-4, lead wires 5u, 5v, 5w, and neutral wire 4 in FIG. 13 is the wiring shown in FIG. 12 applied to a 72-slot stator 10.
  • FIG. 14 is a perspective view showing only the crossover wires 2Bu1-4, 2Bv1-4, 2Bw1-4 in FIG. 13.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion of FIG. 13.
  • FIG. 16 is a perspective view of the portion shown in FIG. 15.
  • the welded portion 3-Bw18 between the extension wire 2ew18 of the outermost layer of the slot wire of the first coil W1 of the W phase and the crossover wire 2Bw1, and the welded portion 3-Bw21 between the extension wire 2ew21 of the innermost layer of the slot wire of the second coil W2 and the crossover wire 2Bw2 are arranged side by side in the radial direction.
  • the welded portion between the extension wire of the slot wire of the outermost layer of the first coil of each phase and the crossover wire, and the welded portion between the extension wire of the slot wire of the innermost layer of the second coil and the crossover wire may be arranged side by side in the radial direction. This allows the welded portions of the crossover wires to be arranged efficiently.
  • the welded portion 3-Bw38 between the extension wire 2ew38 of the outermost layer of the slot wire of the third coil W3 of the W phase and the crossover wire 2Bw3, and the welded portion 3-Bw41 between the extension wire 2ew41 of the innermost layer of the slot wire of the fourth coil W4 and the crossover wire 2Bw4 are arranged side by side in the radial direction.
  • the welded portion between the extension wire of the slot wire of the outermost layer of the third coil of each phase and the crossover wire, and the welded portion between the extension wire of the slot wire of the innermost layer of the fourth coil and the crossover wire may be arranged side by side in the radial direction. This allows the welded portions of the crossover wires to be arranged efficiently.
  • the welded portion 3-Bw28 between the extension wire 2ew28 of the outermost layer of the slot wire of the second coil W2 of the W phase and the crossover wire 2Bw2, and the welded portion 3-Bw11 between the extension wire 2ew11 of the innermost layer of the slot wire of the first coil W1 and the crossover wire 2Bw1 are arranged side by side in the radial direction.
  • the welded portion 3-Bw48 between the extension wire 2ew48 of the outermost layer of the slot wire of the fourth coil W4 of the W phase and the crossover wire 2Bw4, and the welded portion 3-Bw31 between the extension wire 2ew31 of the innermost layer of the slot wire of the third coil W3 and the crossover wire 2Bw3 are arranged side by side in the radial direction. This allows the welded portions at both ends of the crossover wires 2Bw1 to 2Bw4 to be arranged efficiently.
  • the crossover wires 2Bw3, 2Bw4 of the third and fourth coils W3, W4 of the W phase are arranged circumferentially between both ends of the crossover wires 2Bw1, 2Bw2 of the first and second coils W1, W2.
  • the crossover wires of the third and fourth coils are arranged between both ends of the crossover wires of the first and second coils (see FIG. 13 and FIG. 14).
  • the crossover wires 2Bw3, 2Bw4 connecting slots with an SN-1 slot pitch can be arranged between both circumferential ends of the crossover wires 2Bw1, 2Bw2 connecting slots with an SN+1 slot pitch. This allows the four crossover wires of each phase to be arranged efficiently.
  • the weld 3-Bw38 between the jumper wire 2Bw1 of the first coil W1 and the extension wire 2ew18 of the outermost layer, and the weld 3-Bw28 between the jumper wire 2Bw2 of the second coil W2 and the extension wire 2ew28 of the outermost layer, the weld 3-Bw38 between the jumper wire 2Bw3 of the third coil and the extension wire 2ew38 of the outermost layer, and the weld 3-Bw48 between the jumper wire 2Bw4 of the fourth coil and the extension wire 2ew48 of the outermost layer are arranged.
  • the above welds 3-Bw11, 3-Bw31, 3-Bw41, and 3-Bw21 are examples of innermost layer jumper wire welds.
  • the above welds 3-Bw28, 3-Bw48, 3-Bw38, and 3-Bw18 are examples of outermost layer jumper wire welds.
  • the arrangement of the innermost layer jumper wire welds and outermost layer jumper wire welds of the first to fourth coils can also be used for each of the U and W phases.
  • the innermost layer jumper welded portion 3-Bw11 of the first coil and the outermost layer jumper welded portion 3-Bw28 of the second coil are arranged radially side by side with the draw-out wire welded portion 3-5w
  • the innermost layer jumper welded portion 3-Bw31 of the third coil and the outermost layer jumper welded portion 3-Bw48 of the fourth coil are arranged radially side by side with the draw-out wire welded portion 3-5w.
  • the innermost layer jumper wire welded portion 3-Bw21 of the second coil, the outermost layer jumper wire welded portion 3-Bw18 of the first coil, and the neutral wire welded portion 3-4w are arranged side by side in the radial direction, and the innermost layer jumper wire welded portion 3-Bw41 of the fourth coil, the outermost layer jumper wire welded portion 3-Bw38 of the third coil, and the neutral wire welded portion 3-4w are arranged side by side in the radial direction.
  • the neutral wire welded portion 3-4w is the welded portion between the neutral wire 4 and the extension wire 2e.
  • the innermost layer jumper wire welds and the outermost layer jumper wire welds of the jumper wires of the four coils may be arranged radially in line with at least one of the lead wire welds or neutral wire welds. This allows the lead wires or neutral wires and the jumper wires to be arranged in a concentrated manner. This arrangement can also be used for each of the U and W phases.
  • each of the crossover wires 2Bw1-2Bw4 is welded to the radially outer surface of the extension line of the slot wire of the outermost layer.
  • the other end of each of the crossover wires 2Bw1-2Bw4 is welded to the radially outer surface of the extension line of the slot wire of the innermost layer. That is, at the welded parts 3-Bw11-41, 18-48 at both ends of the crossover wires 2Bw1-2Bw4, the crossover wires are welded to the radially outer surface of the extension line. This allows the crossover wires to be arranged efficiently. In the example of FIG.
  • the crossover wires 2Bw1-2Bw4 extend radially outward from the radially outer surface of the extension line of the slot wire of the innermost layer, wrap around to the radially outer side of the extension line of the slot wire of the outermost layer, and reach the radially outer surface of the extension line.
  • a circumferential weld 3-er is disposed on one axial end of the stator core 1, connecting the extension wires of the slot wires of the winding portion.
  • the circumferential weld 3-er is a weld that connects the extension wires (leg extension wires 2ea) extending from two slot wires of the SN slot pitch in the winding portion of each coil.
  • the end of a conductor element 2sg as shown in FIG. 4 is welded to the end of another conductor element 2sg to form the circumferential weld 3-er.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 15.
  • FIG. 17 shows a cross-section near coil end portion E1 in a plane parallel to the radial and axial directions (a plane perpendicular to the circumferential direction) that passes through welded portion 3-Bw31 between extension line 2ew31 of the innermost layer of slot wire and crossover wire 2Bw3.
  • welded portion 3-Bw31 between extension line 2ew31 of the innermost layer of slot wire and crossover wire 2Bw3 is positioned axially outward of orbital welded portion 3-er. This allows the crossover wire to be positioned efficiently.
  • the crossover wire can be drawn out to the outermost layer by passing axially outward of the orbital welded portion.
  • one end of the crossover wire 2Bw3 is welded to a portion of the extension wire 2ew31 of the innermost layer of the slot wire that is radially inward from the innermost layer of the slot.
  • the end of the extension wire 2ew31 to which the crossover wire 2Bw3 is welded is radially inward from the innermost layer of the slot wire. This makes it easier to install the crossover wire and improves durability after installation.
  • the extension wire 2ew31 has a portion that curves radially inward axially outward from the circumferential weld 3-er.
  • the weld 3-5w between the draw-out wire 5w and the extension wire 2ew05 is positioned axially outward of the orbital weld 3-er. This allows the draw-out wire to be positioned efficiently.
  • the draw-out wire 5w and the two extension wires 2ew05, 2ew04 are positioned overlapping in the radial direction. In this way, by overlapping and welding the draw-out wire, the extension wire of the slot wire of the pth layer, and the extension wire of the slot wire of the p+1th layer, the welds of the draw-out wires can be positioned in a concentrated manner.
  • the draw-out wire weld 3-5w when viewed from the radial direction, at least a portion of the draw-out wire weld 3-5w is positioned so as to overlap at least one of the innermost layer jumper wire welds 3-Bw31. This allows the connection wire welds and jumper wire welds to be positioned efficiently.
  • the draw-out wire weld 3-5w and the innermost layer jumper wire weld 3-Bw31 have the same axial height.
  • at least a portion of the neutral conductor weld 3-4w may be positioned so as to overlap at least one of the innermost layer jumper wire welds 3-Bw31.
  • the lead wire 5w includes a U-shaped portion.
  • the lead wire 5w extends from the welded portion 3-5w toward the stator core in the axial direction, and then curves and extends in a direction away from the stator core.
  • the U-shaped portion of the lead wire 5w is a portion that is U-shaped in a cross section perpendicular to the circumferential direction. At least a part of the U-shaped portion is arranged to overlap with the circumferential welded portion 3-er when viewed from the axial direction.
  • the lead wire 5w having a U-shaped portion makes it easier to weld the lead wire 5w to the extension wire 2e.
  • the neutral wire 4 may also be provided with a U-shaped portion.
  • a U-shaped portion may be provided in at least one of the lead wires or neutral wires.
  • the weld 3-4w between the neutral conductor 4 and the extension wires is positioned axially outward from the circumferential weld 3-er. This allows the neutral conductor to be positioned efficiently.
  • the neutral conductor 4 and the two extension wires are positioned overlapping in the radial direction. In this way, by overlapping and welding the neutral conductor, the extension wire of the slot wire of the pth layer, and the extension wire of the slot wire of the p+1th layer, the welds of the neutral conductor can be positioned in a concentrated manner.
  • Embodiments of the present invention are not limited to the above example.
  • two slots are assigned per pole per phase.
  • the number of slots in the stator is 72.
  • the number of slots is not limited to 72 and may be, for example, 48.
  • the number of poles is 12, but the number of poles is not limited to this and may be, for example, eight.
  • the number of layers N is not limited to 8.
  • the number of coils connected in parallel in one phase is not limited to four.
  • two coils per phase may be connected in parallel.
  • Each phase coil group has at least two parallel coils, and may be configured as four, six, or eight parallel coils depending on the required performance and characteristics.
  • the motor is typically a three-phase AC motor.
  • the motor may be a reluctance synchronous motor or an induction motor.
  • the motor may be, as an example, an embedded permanent magnet synchronous motor.
  • the conductor wire may be a rectangular wire.
  • the pull-out wire 5, neutral wire 4, and jumper wire 2B are all connected to the extension wire at one axial end. This is not limited to the above configuration, and at least one of the pull-out wire 5, neutral wire 4, and jumper wire 2B may be connected to the extension wire at the other axial end. For example, some of the pull-out wire 5, neutral wire 4, and jumper wire 2B may be disposed at the coil end portion at one axial end, and the rest at the coil end portion at the other axial end.
  • stator core 1: stator core, 2: conductor, 2s: slot wire, 2e: extension wire, 2B: crossover wire, U1-U4: U-phase coil, V1-V4: V-phase coil, W1-W4: W-phase coil, 3: welded part, 4: neutral wire, 5: lead wire, 10: stator, 20: rotor

Landscapes

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

Abstract

モータ100のステータは、ステータコア1と、スロット線2s及び延在線2eを含む導線2とを有する。導線2は、スロット線群が直列に接続されてロータ20の外周を周回する周回部と、周回部のスロット最外と最内層のスロット線とを繋ぐ渡り線とを含む。最外層及び最内層以外の層である第p層に挿入されたスロット線の延在線に、引き出し線又は中性線の少なくとも1つが溶接で接続される。最外層渡り線溶接部(3-B11~31)又は最内層渡り線溶接部(3-B18~48)の少なくとも1つと、引き出し線又は中性線と第p層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部(3-4e、3-5e)とは、径方向に並んで配置される。

Description

モータ
 本発明は、コイルを形成する導線が配置されるステータとロータとを備えるモータに関する。
 モータのステータ巻線として、3相(U相、V相、W相)の相巻線がそれぞれ2並列に電気的に接続された並列巻線を有し、その各相巻線が星型結線により結線された構成が知られている。
 特開2018-011491号公報(特許文献1)には、周方向に1相1極あたり2個の割合で配置された複数のスロット(21)を有する固定子コア(20)と、スロットに巻装された3相の相巻線(31U,31V,31W)を有する固定子導線(30)と、を備えるモータが開示されている。各相巻線は、それぞれ相ごとの並列巻線(U1,U2,V1,V2,W1,W2)が並列接続されてなる。このモータにおいては、各相の並列巻線はそれぞれ、電源側に接続される動力線部分巻線(C1)と、中性点に接続される中性線部分巻線(C2)と、動力線部分巻線と中性線部分巻線との中間に位置し、周方向に5スロットピッチで渡る5ピッチ渡り線(61,63)及び7スロットピッチで渡る7ピッチ渡り線(62)の少なくとも片方を有する。このモータでは、各相の並列巻線の始端及び終端は、スロット最内層又は最外層のいずれかである。すなわち、スロット最内層又は最外層のいずれかに、電源側に接続される引き出し線及び中性線が配置される。
特開2018-011491号公報
 ステータのコイルを形成する導線には、引き出し線及び中性線が接続される。引き出し線及び中性線は、ステータコアの軸方向の外側に配置されることが多い。本願は、ステータコアの軸方向外側における引き出し線又は中性線、及び渡り線を効率よく配置できるモータを開示する。
 本発明の実施形態におけるモータは、ステータと、前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータとを備える。
 前記ステータは、周方向に配置された複数のスロットを有するステータコアと、前記スロットのそれぞれにおいて、径方向にN層並んだ状態で挿入されるスロット線及び前記スロット線からスロットの外へ延びる延在線を含む導線とを有する。
 前記導線は、1極当たりのスロット数SNに基づくスロットピッチでスロットに挿入されたスロット線群が直列に接続されて前記ロータの外周を周回する周回部と、前記周回部のスロット最外層(第N層)のスロット線と、スロット最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ渡り線とを含む。
 前記最外層及び前記最内層以外の層である第p層に挿入されたスロット線の延在線に、引き出し線又は中性線の少なくとも1つが溶接で接続され、
 前記渡り線と前記最外層のスロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部又は前記渡り線と前記最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと、前記引き出し線又は中性線と前記第p層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部とは、径方向に並んで配置される。
図1は、本実施形態におけるモータの構成例を示す断面図である。 図2は、図1に示すステータ10の斜視図である。 図3は、図2の領域III付近の部分を異なる方向から見た斜視図である。 図4は、図1及び図2に示す導線2の一部を形成する導線要素の例を示す図である。 図5は、ステータの導線によって形成されるコイルの例を示す回路図である。 図6は、ステータ10のスロットに配置される3相のコイルのスロット線の配置例を示す図である。 図7は、図5に示すU相の第1のコイルのステータにおける配線例を示す図である。 図8は、図5に示すU相の第2のコイルのステータにおける配線例を示す図である。 図9は、図5に示すU相の第3のコイルのステータにおける配線例を示す図である。 図10は、図5に示すU相の第4のコイルのステータにおける配線例を示す図である。 図11は、図1及び図2に示すステータ10を軸方向他方端側から見た図である。 図12は、U相、V相及びW相のそれぞれの4つのコイルの始点及び終点と、渡り線の配線例を示す図である。 図13は、図1及び図2に示すステータ10を軸方向一方端側から見た図である。 図14は、図13の渡り線のみ表示した斜視図である。 図15は、図13の一部の拡大図である。 図16は、図15に示す部分の斜視図である。 図17は、図15のA-A線断面図である。
 発明者らは、引き出し線及び中性線を、ステータコアのスロットの最外層(第N層)及び最内層(第1層)以外の中間層である第p層のスロット線から延在する導線に溶接で接続する構成を検討した。ここで、pは、2≦p≦N-1の整数である。この構成の場合、最外層のスロット線と最内層のスロット線を繋ぐ渡り線を設けることで効率の良い配線が可能になる。さらに、発明者らは、この渡り線と、引き出し線及び中性線との関係に注目し、これらを効率よく配置することを検討した。検討の結果、渡り線と、引き出し線又は中性線の溶接部との位置関係を決めて配置することで、ステータコアの軸方向外側における引き出し線又は中性線、及び渡り線を効率よく配置できることを見出した。以下の実施形態は、この知見に基づくものである。
 (構成1)
 本発明の実施形態におけるモータは、ステータと、前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータとを備える。
 前記ステータは、周方向に配置された複数のスロットを有するステータコアと、前記スロットのそれぞれにおいて、径方向にN層並んだ状態で挿入されるスロット線及び前記スロット線からスロットの外へ延びる延在線を含む導線とを有する。
 前記導線は、1極当たりのスロット数SNに基づくスロットピッチでスロットに挿入されたスロット線群が直列に接続されて前記ロータの外周を周回する周回部と、前記周回部のスロット最外層(第N層)のスロット線と、スロット最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ渡り線とを含む。
 前記最外層及び前記最内層以外の層である第p層に挿入されたスロット線の延在線に、引き出し線又は中性線の少なくとも1つが溶接で接続され、
 前記渡り線と前記最外層のスロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部又は前記渡り線と前記最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと、前記引き出し線又は中性線と前記第p層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部とは、径方向に並んで配置される。
 上記構成1では、ステータコアに配置される導線は、SNに基づくスロットピッチでスロットに挿入されたスロット線群が直列に接続されて前記ロータの外周を周回する周回部と、周回部の最外層(第N層)のスロット線と、最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ渡り線を含む。また、スロットの最外層及び最内層以外の層である第p層の導線に、引き出し線又は中性線の少なくとも1つが接続される。これにより、p層を始端又は終端として、第1~N層を周回する導線によりコイルを形成できる。そのため、コイルの導線を第1~N層に効率よく配線できる。さらに、渡り線の最外層渡り線溶接部と最内層渡り線溶接部の少なくとも1つが、引き出し線又は中性線と第p層のスロット線の延在線との溶接部すなわち接続線溶接部と径方向に並んで配置される。このように、渡り線溶接部と、接続線溶接部を径方向に並べて配置することにより、引き出し線又は中性線と、最外層と最内層を繋ぐ渡り線とが集中して配置される。その結果、ステータコアの軸方向外側における引き出し線又は中性線及び渡り線を効率よく配置できる。
 前記最外層渡り線溶接部又は前記最内層渡り線溶接部の少なくとも1つを、総称して「渡り線溶接部」と称する場合がある。渡り線溶接部と、接続線溶接部とが径方向に並んで配置される状態は、軸方向から見て、渡り線溶接部及び接続線溶接部が径方向に延びる仮想線に重なる状態である。
(構成2)
 上記構成1において、前記接続線溶接部は、周方向に隣り合う2つのスロットに挿入されたスロット線の延在線にそれぞれ接続される第1及び第2の接続線溶接部を含んでもよい。前記渡り線は、軸方向から見て、前記第1及び第2の接続線溶接部の間を通るよう構成されてもよい。これにより、隣り合う2つのスロットに挿入された2つのスロット線の延在線へ引き出し線又は中性線が溶接で接続される。また、2つのスロット線の延在線の接続線溶接部と渡り線が集中して配置される。そのため、引き出し線又は中性線、及び渡り線をより効率よく配置できる。
 上記構成2において、前記導線により、U相、V相及びW相の3相のコイルが形成されてもよい。前記3相の各相は、並列に接続された少なくとも2つのコイルを含んでもよい。この場合、第1及び第2の接続線溶接部は、それぞれ、各相の各コイルの引き出し線又は中性線と、第p層のスロット線の延在線との溶接部であってもよい。
(構成3)
 上記構成1又は2において、前記渡り線は、少なくとも第1渡り線及び第2渡り線を含んでもよい。前記最外層渡り線溶接部は、前記第1渡り線と最外層のスロット線の延在線とを接続する溶接部であってもよい。前記最内層渡り線溶接部は、前記第2渡り線と最内層のスロット線の延在線とを接続する溶接部であってもよい。この場合に、前記最外層渡り線溶接部及び前記最内層渡り線溶接部の両方が、前記接続線溶接部と、径方向に並んで配置されてもよい。これにより、複数の渡り線と、引き出し線又は中性線を集中して配置することができる。そのため、引き出し線又は中性線及び渡り線をより効率よく配置できる。
 上記構成3において、前記導線により、U相、V相及びW相の3相のコイルが形成されてもよい。前記3相の各相は、並列に接続された少なくとも2つのコイルを含んでもよい。この場合、第1及び第2の渡り線は、それぞれ、3相のうち1相の各コイルの渡り線であってもよい。また、前記接続線溶接部は、第1及び第2の渡り線の相と同じ相の引き出し線又は中性線と延在線との溶接部であってもよい。これにより、3相それぞれに2以上の並列コイルが設けられる場合に、各コイルの渡り線及び、引き出し線又は中性線を効率よく配置できる。
(構成4)
 上記構成1~3のいずれかにおいて、前記渡り線は、SN+1又はSN-1のスロットピッチで離間した2つのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ構成であってもよい。これにより、渡り線は、最外層と最内層の導線を繋ぐとともに、導線のスロットの配置を入れ替えられる機能を有する。そのため、引き出し線又は中性線及び渡り線をより効率よく配置できる。
 上記構成4において、前記接続線溶接部は、SN-1のスロットピッチのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ渡り線の最外層渡り線溶接部、及び、SN-1のスロットピッチのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ渡り線の最内層渡り線溶接部と、径方向に並んで配置されてもよい。又は、前記接続線溶接部は、SN+1のスロットピッチのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ渡り線の最外層渡り線溶接部、及び、SN+1のスロットピッチのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ渡り線の最内層渡り線溶接部と、径方向に並んで配置されてもよい。
 上記構成4において、前記導線により、U相、V相及びW相の3相のコイルが形成されてもよい。前記3相の各相は、並列に接続された4つのコイルを含んでもよい。前記4つのコイルのうち第1及び第2のコイルの渡り線のそれぞれは、SN+1スロットピッチの2つのスロットに挿入されたスロット線を繋いでもよい。前記4つのコイルのうち第3及び第4のコイルの渡り線のそれぞれは、SN-1スロットピッチの2つのスロットに挿入されたスロット線を繋いでもよい。
(構成5)
 上記構成1~4のいずれかにおいて、前記渡り線の一方端は、最内層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接され、前記渡り線の他方端は、最外層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接されてもよい。これにより、ステータコアの軸方向外側において、渡り線を効率よく配置することができる。
 例えば、前記渡り線は、最内層のスロット線の延在線との溶接部(最内層渡り線溶接部)から、前記周回部よりも径方向外側へ延び、最外層のスロットの延在線の径方向外側の面に溶接されてもよい。これにより、渡り線を効率よく配置することができる。
(構成6)
 上記構成1~5のいずれかにおいて、前記渡り線の一方端は、前記最内層のスロット線の延在線の部分であって、前記スロットの最内層よりも径方向内方に寄った部分に溶接されてもよい。これにより、渡り線のカーブを緩やかにすることができる。そのため、渡り線の取り付け作業が容易になり、取り付け後の耐久性が向上する。
(構成7)
 上記構成1~6のいずれかにおいて、前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回部におけるSNに基づくスロットピッチで挿入されたスロット線の延在線を接続する溶接部である周回溶接部が配置されてもよい。前記最内層渡り線溶接部及び前記接続線溶接部は、前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回溶接部より軸方向外側に配置されてもよい。これにより、ステータコアの軸方向外側において、周回溶接部、渡り線溶接部及び、中性線又は引き出し線の接続線溶接部を効率よく配置することができる。
(構成8)
 上記1~7のいずれかにおいて、前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回部におけるSNに基づくスロットピッチで挿入されたスロット線の延在線を接続する溶接部である周回溶接部が配置されてもよい。前記引き出し線又は中性線の少なくとも1つは、前記接続線溶接部から軸方向のステータコア側に向かって延び、湾曲してステータコアから離れる方向へ延びて形成されるU字部分を含んでもよい。前記U字部分の少なくとも一部は、軸方向から見て前記周回溶接部と重なってもよい。これにより、引き出し線又は中性線の溶接による取り付けが容易になり、且つ、効率よく配置できる。
(構成9)
 上記構成1~8のいずれかにおいて、前記周回部において、SNに基づくスロットピッチ離れた2つのスロットに挿入され延在線によって接続される2つのスロット線のうち一方のスロット線が挿入される層は、他方のスロット線が挿入される層と1層分の差を有してもよい。これにより、周回部において効率よく導線を配置できる。
(構成10)
 上記構成9において、前記引き出し線は、前記第p層及び第p+1層の導線に接続されてもよい。前記周回部において、各スロットの前記N層のうち外周側の第p+1層~第N層に挿入されたスロット線から、反時計回りにSNに基づくスロットピッチ離れたスロット線へ向かう延在線の径方向成分の向きは、内周側の第1層~第p層に挿入されたスロット線から、反時計回りにSNに基づくスロットピッチ離れたスロット線へ向かう延在線の径方向成分の向きと反対であってもよい。
 これにより、第1層~第p層における隣り合う2スロットの右側に挿入されたスロット線は、第p+1層~第N層では、隣り合う2スロットの左側に挿入されることになる。そのため、隣り合う2スロットにおけるスロット線の配置を均等に近づけることができる。その結果、循環電流が抑制される。
(構成11)
 上記構成1~10のいずれかにおいて、前記導線により、U相、V相及びW相の3相のコイルが形成されてもよい。前記3相の各相は、並列に接続された少なくとも2つのコイルを含んでもよい。前記3相の各相の各コイルを形成する導線は、前記周回部及び前記渡り線を含み、前記引き出し線及び前記中性線に接続されてもよい。前記3相の各相の引き出し線又は中性線の少なくとも1つは、同じスロットの最外層及び最内層以外の層である第p層及び第p+1層のスロット線の延在線に溶接で接続されてもよい。前記最外層渡り線溶接部又は前記最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと、前記引き出し線又は中性線と前記第p層及び前記第p+1層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部とは、径方向に並んで配置されてもよい。これにより、3相の各コイルの引き出し線又は中性線と、最外層と最内層を繋ぐ渡り線とが集中して配置される。そのため、ステータコアの軸方向外側における3相の各コイルの引き出し線又は中性線及び渡り線を効率よく配置できる。
(構成12)
 上記構成11において、前記3相の各相は、並列に接続された4つのコイルを含んでもよい。前記3相の各相の引き出し線又は中性線の少なくとも1つは、隣り合う2つのスロットの最外層及び最内層以外の層である第p層及び第p+1層のスロット線の延在線に溶接で接続されてもよい。これにより、3相の各相の引き出し線又は中性線と渡り線を隣り合う2スロットに対応する領域に集中して配置できる。
 上記構成12において、前記最外層渡り線溶接部及び前記最内層渡り線溶接部と、前記引き出し線又は中性線と前記第p層及び前記第p+1層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部とが径方向に並んで配置されてもよい。これにより、3相の各コイルの引き出し線又は中性線及び渡り線をより効率よく配置できる。
 径方向から見て、前記接続線溶接部の少なくとも一部は、前記最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと重なっていてもよい。これにより、接続線溶接部及び渡り線溶接部を効率よく配置できる。例えば、前記接続線溶接部の少なくとも一部は、前記最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと軸方向において同じ高さに配置されてもよい。
 前記最内層渡り線溶接部は、前記最外層渡り線溶接部よりも軸方向外側に配置されてもよい。これにより、渡り線溶接部を効率よく配置できる。
 渡り線と溶接で溶接部に接続される延在線は、スロット線から周方向の一方方向に延びてもよい。この場合、中性線溶接部及び引き出し線溶接部に接続される延在線は、スロット線から周方向の前記一方方向とは反対の方向に延びてもよい。これにより、渡り線が延在線を介して繋がるスロット線のスロットと、中性線又は引き出し線が延在線を介して繋がるスロット線のスロットが異なる場合であっても、渡り線溶接部と、中性線溶接部又は引き出し線溶接部を径方向に並べて配置できる。
 以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態におけるモータ100の構成例を示す断面図である。モータ100は、ステータ10とロータ20とを備える。ロータ20は、ステータ10の内側に回転可能に支持される。ステータ10とロータ20は同軸に配置される。ステータ10の軸方向は、ロータ20の回転軸の方向と同じである。ステータ10及びロータ20は、ハウジング30に収容される。
 図1の例では、ハウジング30は、第1カバー31、ハウジング本体32、及び第2カバー33を含む。ハウジング本体32は、ステータ10の外周を囲む筒状に形成され、ステータ10の外周を支持する。第1カバー31は、ハウジング本体32の軸方向一方端側に取り付けられる。第1カバー31は、ステータ10及びロータ20の軸方向一方端側を覆う。第1カバー31は、軸受31aを介してロータ20を支持する。第2カバー33は、ハウジング本体32の軸方向他方端側に取り付けられる。第2カバー33は、ステータ10及びロータ20の軸方向他方端側を覆う。第2カバー33は、軸受33aを介してロータ20を支持する。図1の例では、第1カバー31、ハウジング本体32、及び第2カバー33は、それぞれ別部材で形成されるが、第1カバー31及びハウジング本体32、又は、第2カバー33及びハウジング本体32のいずれかが、一体的に、すなわち1つの部材で形成されてもよい。
 ステータ10は、ステータコア1と、導線2とを有する。ステータコア1は、周方向に配置された複数のスロットを有する。導線2は、複数のスロットのそれぞれに挿入される複数のスロット線と、スロット線からスロットの外へ延びる延在線とを含む。各スロットには、N本(Nは自然数)のスロット線が、径方向にN層に並んだ状態で挿入される。本実施形態では、一例として、N=8である。導線2により、U相、V相及びW相の3相のコイルが形成される。
 図2は、図1に示すステータ10の斜視図である。ステータ10の導線2の延在線2eは、ステータコア1の軸方向両端のコイルエンド部E1、E2に延びる。すなわち、導線2は、軸方向一方端側J1における延在線2eと、軸方向の他方端側J2における延在線2eとを含む。図2の例では、軸方向一方端側J1の延在線2eに、引き出し線5、中性線4、及び渡り線2Bが、溶接により接続される。渡り線の一方端は、最外層のスロット線の延在線に溶接で接続され、他方端は、最内層のスロット線の延在線に溶接で接続される。
 3相の各相の各コイルを形成する導線2は、ロータ20の外周を周回する周回部と、渡り線2Bを含む。周回部では、所定ピッチでスロットに挿入された複数のスロット線2s群が延在線2eにより直列に接続される。所定ピッチは、例えば、SNスロットピッチでもよい。SNは、ロータの磁極の1極分に対応するスロットの数である。渡り線2Bは、周回部のスロット最外層(第N層)のスロット線と、スロット最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ。本実施形態では、3相の各相の各コイルの引き出し線5及び中性線4は、スロットの最外層及び最内層以外の層に挿入されたスロット線2sの延在線2eに溶接で接続される。各コイルにおいて、引き出し線5が第p層(pは2≦p≦N―1の整数)のスロット線2sの延在線2eに溶接で接続された場合、中性線4は、第p+1層のスロット線2sの延在線2eに溶接で接続される。各コイルにおいて、引き出し線5が第p+1相のスロット線2sの延在線2eに接続された場合、中性線4は、第p層のスロット線2sの延在線2eに接続される。各コイルの導線2は、引き出し線5との溶接部から、周回部でロータ20の外周を周回してスロットの最外層又は最内層に達する。そして、各コイルの導線2は、渡り線2Bによって、最外層から最内層、又は最内層から最外層へ渡される。その後、各コイルの導線2は、周回部においてロータの外周を周回して、最内層から第p-1層又は最外層から第p+1層へ達し、中性線4との溶接部に達する。
 図3は、図2の領域III付近の部分を異なる方向から見た斜視図である。図3を参照し、3相のうち1相の4つのコイルにおける引き出し線5、中性線4、及び渡り線2B1~2B4とその溶接部の配置例を説明する。図3の例では、引き出し線5が、最外層及び最内層以外の層(本例では、第p層と第p+1層)のスロット線2sの延在線2eに溶接で接続される。引き出し線5と延在線2eが溶接で接続される部分、すなわち、引き出し線溶接部3-5eは、接続線溶接部の一例である。中性線4は、最外層及び最内層以外の層(本例では、第p層と第p+1層)のスロット線2sの延在線2eに溶接で接続される。中性線4と延在線2eが溶接で接続される部分、すなわち、中性線溶接部3-4eは、接続線溶接部の一例である。
 図3の引き出し線5付近に注目すると、渡り線2B4と最外層スロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部3-B48及び、渡り線2B3と最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部3-B31と、引き出し線5と延在線2eとの溶接部である引き出し線溶接部3-5eとは、径方向Rdに並んで配置される。また、渡り線2B2と最外層スロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部3-B28及び、渡り線2B1の最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部3-B11と、引き出し線5と延在線2eとの溶接部である引き出し線溶接部3-5eとは、径方向Rdに並んで配置される。渡り線2B3、2B4の組、及び渡り線2B1、2B2の組は、いずれも、第1渡り線及び第2渡り線の例である。
 図3の中性線4付近に注目すると、渡り線2B1と最外層スロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部3-B18及び、渡り線2B2の最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部3-B21と、中性線4と延在線2eとの溶接部である中性線溶接部3-4eとは、径方向Rdに並んで配置される。また、渡り線2B3と最外層スロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部3-B38及び、渡り線2B4の最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部3-B41と、中性線4と延在線2eとの溶接部である中性線溶接部3-4eとは、径方向Rdに並んで配置される。
 図3の例では、引き出し線5は、最外層及び最内層以外の層である、第p層及び第p+1層のスロット線の延在線2eに溶接で接続される。引き出し線5が接続される第p層の延在線2eと、渡り線2B3が接続される最内層のスロット線の延在線は同じコイルの導線である。すなわち、同じコイルの第p層の引き出し線溶接部3-5eと最内層渡り線溶接部3-B31とが径方向Rdに並んで配置される。また、引き出し線5が接続される第p+1層の延在線2eと、渡り線2B4が接続される最外層のスロット線の延在線は同じコイルの導線である。すなわち、同じコイルの第p+1層の引き出し線溶接部3-5eと最外層渡り線溶接部3-B48とが径方向Rdに並んで配置される。この配置は、各相の各コイルにおいて、同様にできる。
 図3の例では、中性線4は、最外層及び最内層以外の層である、第p層及び第p+1層のスロット線の延在線2eに溶接で接続される。中性線4が接続される第p層の延在線2eと、渡り線2B2が接続される最内層のスロット線の延在線は同じコイルの導線である。すなわち、同じコイルの第p層の中性線溶接部3-4eと最内層渡り線溶接部3-B21とが径方向Rdに並んで配置される。また、中性線4が接続される第p+1層の延在線2eと、渡り線2B1が接続される最外層のスロット線の延在線は同じコイルの導線である。すなわち、同じコイルの第p+1層の中性線溶接部3-4eと最外層渡り線溶接部3-B18とが径方向Rdに並んで配置される。この配置は、各相の各コイルにおいて、同様にできる。
 図3の例では、第p層の延在線2eの引き出し線溶接部3-5eと径方向Rdに並ぶ最内層渡り線溶接部3-B31の渡り線2B3の最外層渡り線溶接部3-B38は、同じコイルの第p+1層の延在線2eの中性線溶接部3-4eと径方向に並ぶ。第p+1層の延在線2eの引き出し線溶接部3-5eと径方向Rdに並ぶ最外層渡り線溶接部3-B48の渡り線2B4の最内層渡り線溶接部3-B41は、同じコイルの第p層の延在線2eの中性線溶接部3-4eと径方向に並ぶ。この配置は、各相の各コイルにおいて、同様にできる。
 図3の例では、3相のうち1相(例えばV相)の引き出し線5は、隣り合う2つのスロットに挿入された2つのスロット線それぞれの延在線2eに溶接で接続される。すなわち、1相の引き出し線5は、周方向に並ぶ2つの引き出し線溶接部3-5eのそれぞれにおいて、延在線2eに接続される。この配置は、各相において、同様にできる。なお、この2つの引き出し線溶接部3-5eは、第1及び第2の接続線溶接部の例である。1相の中性線4は、隣り合う2つのスロットに挿入された2つのスロット線それぞれの延在線2eに溶接で接続される。すなわち、1相の中性線4は、周方向に並ぶ2つの中性線溶接部3-4eのそれぞれにおいて、延在線2eに接続される。この配置は、各相において、同様にできる。なお、この2つの中性線溶接部3-4eは、第1及び第2の接続線溶接部の例である。
 図3の例では、渡り線2B1は、軸方向から見て、3相のうち1相(例えばV相)の引き出し線5の2つの引き出し線溶接部3-5eの間を通るように配置される。渡り線2B1は、引き出し線溶接部3-5eが接続される導線が形成するコイルの渡り線である。渡り線2B1の最内層溶接部3-2B11は、2つの引き出し線溶接部3-5eのうち一方と、径方向に並んで配置される。この配置は、各相において、同様にできる。
 また、渡り線2B4は、軸方向から見て、3相のうち1相(例えばV相)の中性線4の2つの中性線溶接部3-4eの間を通るように配置される。渡り線2B4は、中性線溶接部3-4eが接続される導線が形成するコイルの渡り線である。渡り線2B4の最内層渡り線溶接部3-B41は、2つの中性線溶接部3-4eのうち一方と、径方向に並んで配置される。この配置は、各相において、同様にできる。
 図3に示す例では、引き出し線溶接部3-5eが最内層渡り線溶接部3-B11、3-B31及び最外層渡り線溶接部3-B28、3-B48と径方向Rdに並んで配置される。これにより、渡り線2B1~2B4及び引き出し線5の溶接部を集中して配置できる。同様に、渡り線2B1~2B4と中性線4の溶接部も集中して配置できる。そのため、ステータコア1の軸方向外側において、引き出し線5、中性線4及び渡り線2B1~2B4の配置領域を小さくできる。すなわち、これらの配置効率が向上する。
 図4は、図1及び図2に示す導線2の一部を形成する導線要素2sg(セグメントコイル)の例を示す図である。図4(a)は、軸方向から見た導線要素2sgを示す。図4(b)は、径方向から見た導線要素2sgを示す。導線要素2sgは、連続した1本の導体で形成される。すなわち、導線要素2sgの両端の間には、溶接による接続が含まれない。導線要素2sgは、スロットに挿入されるスロット線2sと、スロット線2sから連続して延びる延在線2eを含む。スロット線2sは、軸方向に直線状に延びる。延在線2eは、軸方向に対して傾斜する斜行部を含む。図4の例では、導線要素2sgは、2つのスロット線2sと、これらの一方端を繋ぐターン部延在線2ebと、2つのスロット線2sそれぞれの他方端から延びる脚部延在線2eaとで形成される。ターン部延在線2ebは、溶接による接続を含まない連続した導体で2つのスロット線2sを繋ぐ。脚部延在線2eaの端は、導線要素2sgの端となる。軸方向一方端側J1に、導線要素2sgの両端すなわち脚部延在線2eaの端が位置する。導線要素2sgの両端は、それぞれ、他の導線要素、渡り線、引き出し線、又は、中性線と、溶接により接続される。
 図5は、ステータ10の導線2によって形成されるコイルの例を示す回路図である。図5の例では、ステータ10は、U相、V相及びW相の3相のコイルを有する。各相のコイルは、並列に接続された複数(図5の例では4つ)のコイルで構成される。すなわち、U相のコイルは、並列に接続された第1~第4のコイルU1~U4で構成される。V相のコイルは、並列に接続された第1~第4のコイルV1~V4で構成される。W相のコイルは、並列に接続された第1~第4のコイルW1~W4で構成される。各相のコイルの一方端は引き出し線(5u、5v、5w)に、他方端は、共通の中性線4に接続される。3相のコイルは、スター型に接続(スター結線)される。引き出し線5u、5v、5wは、モータ100の3相それぞれの電流を伝達する線路である。引き出し線は、例えば、相電流入出力線、電源線、又は動力線等と称されることもある。
 図6は、ステータ10のスロットに配置される3相のコイルのスロット線の配置例を示す図である。図6の下図に示すように、ステータコア1のスロット群は、ロータ20の磁極に対応する複数のグループ(単位領域A1~A12)に分けられる。単位領域A1~A12は、ステータコア1のスロット群全体を、周方向に、1磁極に対応するスロット数(SN)ずつ、分割したものである。ロータ20は、ロータコア22に配置された磁石23により形成される複数の磁極を有する。複数の磁極は、周方向に一定間隔で配置される。周方向に隣接する2つの磁極は、極性が異なる。すなわち、ロータ20において、複数の磁極は、ロータコア22の外周側において、周方向に所定距離を隔てて極性が交互に異なるように配置される。ステータコア1のスロット群の磁極に対応する単位領域の数は、ロータ20の磁極数と同じである。スロット群の単位領域は、周方向に等間隔で並ぶ。1つの単位領域のスロット数はSNスロットである。SNは、単位領域のスロット数、すなわち、ロータの磁極の1極分に対応するスロットの数である。図6に例では、SN=6、磁極数=スロットの極数=12である。
 図6の上図は、1つの磁極に対応する単位領域A1のスロットにおける各コイルのスロット線の配置例を示す。3相の各相のスロット線は、周方向に隣り合う2つのスロットに挿入される。すなわち、ステータコア1の複数のスロットは、周方向に繰り返し2個ずつ配置されたU相スロット、V相スロット及びW相スロットからなる。隣り合う2つのスロットは、同じ相のスロット線で占められる。図6の例では、また、同じ相のスロット線が配置される隣り合う2つのスロットにおいて、各コイルのスロット線は、周方向及び径方向のいずれにも隣接しないように分散して配置される。例えば、図6の上図のコイルU1のスロット線は、左側のスロットA1-u1の第5層、第7層、右側のスロットA1-u2の第1層、第3層に挿入される。このように、各相の各コイルのスロット線を隣り合う2つのスロットにおいて分散して配置することで、コイルの循環電流を抑制できる。
 なお、各相の隣り合う2つのスロットのそれぞれを、左側スロット、右側スロットと称する。ここで、左右は、ステータの軸方向一方端側を上にして径方向内側から外側を見た場合の周方向の左右とする。例えば、図6では、U相の2つのスロットA1-u1、A1-u2のうちA1-u1が左側スロットであり、A1-u2が右側スロットである。
 図7は、図5に示すU相の第1のコイルU1のステータ10における配線例を示す図である。図8は、U相の第2のコイルU2、図9は、U相の第3のコイルU3、図10は、U相の第4のコイルU4の配線例を示す。図7~図10では、わかりやすくするため、スロットの一部を省略し、スロット数を48としている。図7~図10において、ドットハッチングされたスロットに、該当するコイルのスロット線が挿入される。実線の矢印は、軸方向一方端側J1の延在線(本例では脚部延在線)又は渡り線による接続関係を示す。破線の矢印は、軸方向他方端側J2の延在線(本例ではターン部延在線)による接続関係を示す。矢印の方向は、引き出し線5uから中性線へ向かう方向を示す。なお、図7~図10の矢印は、延在線及び渡り線の接続関係を示すものであり、延在線及び渡り線の具体的な形状は図7~図10で示される矢印とは異なる。図7~図10のSu1~Su4は、第1~第4のコイルU1~U4のぞれぞれの始点となるスロット線を示す。Gu1~Gu4は、第1~第4のコイルU1~U4のぞれぞれの終点となるスロット線を示す。始点のスロット線から延びる延在線に、引き出し線5uが溶接で接続される。終点のスロット線から延びる延在線に中性線4が溶接で接続される。
 図7に示すように、U相の第1のコイルU1では、始点Su1及び終点Gu1のスロット線は、いずれも、スロットの最外層(第N層)及び最内層(第1層)以外の層(図7の例では、Su1が第4層、Gu1が第5層)に挿入される。すなわち、コイルU1では、引き出し線5u及び中性線4は、スロットの最外層(第N層)及び最内層(第1層)以外の層に挿入されたスロット線の延在線に溶接で接続される。図8~図10に示すように、コイルU2~U4のそれぞれにおいても、同様に、始点Su2~Su4及び終点Gu2~Gu4のスロット線は、スロットの最外層(第N層)及び最内層(第1層)以外の層に挿入される。
 図7に示すように、コイルU1を形成する導線は、スロットに挿入されたスロット線群が延在線により直列に接続されてロータ20の外周を周回する周回部と、周回部のスロット最外層(第N層)のスロット線と、スロット最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ渡り線2Bu1とを含む。周回部では、スロット線群は、SNスロットピッチで接続される。SNは、SNは、1極当たりのスロット数である。渡り線2Bu1は、SN-1スロットピッチ又はSN+1スロットピッチのスロット間の最外層と最内層を繋ぐ。すなわち、渡り線2Bu1が繋ぐ最外層のスロット線と最内層のスロット線は、SN-1スロットピッチ又はSN+1スロットピッチ離れている。図7の例では、SN=6である。また、渡り線2Bu1は、SN+1(=7)スロットピッチのスロット線を繋ぐ。なお、SNスロットピッチは、1つのスロットから周方向にSN個目のスロットまでのピッチ(間隔)である。SNスロットピッチ離れた2つのスロットの間には、SN-1個のスロットがあることになる。
 図8~図10に示すように、コイルU2~U4の導線は、それぞれ、周回部と渡り線2Bu2~2Bu4とを含む。図8の例では、第2のコイルU2の渡り線2Bu2は、SN+1スロットピッチのスロット線を繋ぐ。図9の例では、第3のコイルU3の渡り線2Bu3は、SN-1スロットピッチのスロット線を繋ぐ。図10の例では、第4のコイルU4の渡り線2Bu4は、SN-1スロットピッチのスロット線を繋ぐ。図示は省略するが、V相のコイルV1~V4及びW相のコイルW1~W4のそれぞれの導線も、図7~図10と同様に、周回部と渡り線を含む。渡り線は、SN-1又はSN+1スロットピッチのスロット線を繋ぐ。
 V相のコイルV1~V4及びW相のコイルW1~W4のそれぞれにおいても、引き出し線5v、5w及び中性線4は、スロットの最外層及び最内層以外の層に挿入されたスロット線の延在線に溶接で接続される。例えば、V相のコイルV1~V4は、図7~図10に示すU相のコイルU1~U4の導線が、SN+2スロットピッチだけ周方向にシフトした導線によって構成されてもよい。W相のコイルW1~W4は、図7~図10に示すU相のコイルU1~U4が、(2×SN+4)スロットピッチだけ周方向にシフトした導線によって構成されてもよい。
 すなわち、各相の各コイルにおいて、始点及び終点となるスロット線は、最外層及び最内層以外の層に配置される。各コイルの導線の周回部では、SNスロットピッチのスロット線が延在線により直列に接続される。各コイルの渡り線は、SN-1スロットピッチ又はSN+1スロットピッチのスロットの間で、最外層と最内層を繋ぐ。この構成により、渡り線により、最外層と最内層のスロット線が接続され、且つ、隣り合う2つのスロットにおけるスロット線の配置が入れ替わる。そのため、渡り線によって、各コイルのスロット線を分散配置するための構成を単純にできる。さらに、周回部の配線を単純化できる。結果として、コイルを形成する導線の構造を単純化できる。
 図7の例では、コイルU1の始点Su1のスロット線は、ロータの極に対応する単位領域A2のU相右側スロットu2(A2-u2スロット)の第4層である。コイルU1では、各極のU相右側スロットの第4層のスロット線と第3層のスロット線が交互に延在線により直列に接続される。すなわち、隣り合う単位領域の第4層のスロット線と第3層のスロット線がSNスロットピッチで交互に接続される。これによりコイルU1の導線は、スロットの第4層と第3層の領域でロータの周りを1周する。A2の隣の単位領域A1のA1-u2スロット第3層のスロット線は、単位領域A2のA2-u2スロットの第2層に延在線を介して接続される。そして、各単位領域のU相右側スロットの第2層と第1層のスロット線が交互に延在線により直列に接続される。これにより、コイルU1の導線は、第2層及び第1層の領域で1周する。A1-u2スロット第1層のスロット線は、A1の隣の単位領域A8の左側スロット(A8-u1スロット)に、渡り線2Bu1によって接続される。コイルU1では、各極のU相左側スロットの第8層のスロット線と第7層のスロット線が交互に延在線により直列に接続される。コイルU1の導線は、第8層と第7層の領域でロータの周りを1周した後、第6層と第5層の領域でロータの周りを1周し、終点Gu1のスロット線から延びる延在線で中性線4に接続される。
 図7の例では、コイルU1のスロット線は、渡り線2Bu1がSN+1スロットピッチでスロット間を繋ぐ。そのため、コイルU1のスロット線は、始点Su1がある第4層から最内層(第1層)までの間では右側スロットに配置され、最外層(第N層、図7の例ではN=8)から終点Gu1がある第5層までの間では左側スロットに配置される。このように、始点及び終点の一方が第p層、他方が第p+1層にある場合に、渡り線により、第1~p層と第p+1~N層とで、同じコイルのスロット線のスロット配置を異ならせることができる。すなわち、各相の隣り合う2つのスロットにおいて、各コイルのスロット線を、第1~p層では一方のスロットに、第p+1~N層では他方のスロットに配置できる。このスロット線の配置は、図8~図10に示すコイルU2~U4のそれぞれおいても同様である。このように、SN-1又はSN+1スロットピッチのスロット線を繋ぐ渡り線により、スロット配置の左右の入れ替えが効率よくできる。
 図7の例では、渡り線2Bu1は、A8-u1スロットの最外層(第N層)のスロット線から延びる延在線2eに溶接で接続される。延在線2eは、例えば、図4の脚部延在線2eaのように斜行部を有する。この延在線は、時計回りに(SN/2)スロット分延びる。そのため、渡り線2Bu1の最外層渡り線溶接部3-Bu18の位置は、A8-u1スロットから時計回りに(SN/2)スロット分シフトした位置になる。一方、中性線4は、終点のA1-u1スロットのスロット線から延びる延在線2eに溶接で接続される。この延在線は、反時計回りに(SN/2)スロット分延びる。そのため、中性線溶接部3-4ueの位置は、A1-u1スロットから反時計回りに(SN/2)スロット分シフトした位置になる。最外層渡り線溶接部3-Bu18及び中性線溶接部3-4ueは、いずれも、A8-v2スロットの軸方向外側に位置する。そのため、最外層渡り線溶接部3-Bu18及び中性線溶接部3-4ueは径方向に並んで配置されることになる。
 渡り線2Bu1は、A1-u2スロットの最内層(第1層)のスロット線から延びる延在線2eに溶接で接続される。この延在線は、時計回りに(SN/2)スロット分延びる。そのため、渡り線2Bu1の最内層渡り線溶接部3-Bu11の位置は、A1-u2スロットから時計回りに(SN/2)スロット分シフトした位置になる。一方、引き出し線5uは、始点のA2-u2スロットのスロット線から延びる延在線2eに溶接で接続される。この延在線は、反時計回りに(SN/2)スロット分延びる。そのため、引き出し線溶接部3-5ueの位置は、A2-u2スロットから反時計回りに(SN/2)スロット分シフトした位置になる。最内層渡り線溶接部3-Bu11及び引き出し線溶接部3-5ueは、いずれも、A1-w1スロットの軸方向外側に位置する。そのため、最内層渡り線溶接部3-Bu11及び引き出し線溶接部3-5ueは径方向に並んで配置されることになる。
 図7において、A8-u1スロットに着目すると、第8層のスロット線から延在線が周方向の時計回り(右)に延び、第7層のスロット線から延在線が周方向の反時計回り(左)に延びる。図7のA8-u1スロットの点線矢印参照は、周方向における延在線の延びる方向を示している。スロット線から延在線が延びる方向は、第6層は時計回り(右)、第5層は反時計回り(左)、第4層は反時計回り(左)、第3層は時計回り(右)、第2層は反時計回り(左)、第1層は時計回り(右)となる。このように1つのスロットにおいて、最外層と最内層のスロット線から延在線の延びる方向が周方向の一方側(一方方向)であり、第p層と第p+1層のスロット線から延びる延在線が周方向の他方側(一方方向とは反対の方向)となっている。この延在線の方向は、引き出し線又は中性線が溶接される延在線の根本のスロット(図7では、A2-u2スロット及びA1-u1スロット)でも同様である。これにより、渡り線と延在線との溶接部と、引き出し線又は中性線と延在線との溶接部が、径方向に並んで配置される。なお、本例では、1つのスロットにおいて、最内層から第p層まで、と第p+1層から最外層までのそれぞれにおいて、延在線の延びる方向が交互になっている。すなわち、隣り合う層の延在線の延びる方向は反対になっている。上記の1つのスロットにおける延在線の延びる方向は、全てのスロットで同様にすることができる。
 このような延在線及び溶接部の配置は、図8~図10においても同様にできる。また、U相、V相、W相の各相においても、同様に溶接部を配置できる。
 図7の例では、第1~4層の周回部の周回方向は時計回りであるのに対して、第5~8層の周回部の周回方向は反時計回りである。図8~図10でも第1~4層の周回部の周回方向と第5~8層の周回部の周回方向は反対になっている。このように、第1~p層と第p+1~N層とで、周回方向を反転させることで、各コイルの始点と終点を近い位置に配置できる。これにより、各コイルの引き出し線及び中性線の導線との溶接部を効率よく配置できる。ここで、周回部の周回方向は、反時計回りか時計周りかのいずれかであり、軸方向一方端側から見た場合の引き出し線から中性線へ向かう方向を基準として決められるものとする。
 図7~図10に示す例では、U相の4つのコイルU1~U4のそれぞれの導線の周回部は、一定のSNスロットピッチのスロット線を延在線でつなぐ構成である。このように、各相の各コイルの周回部で接続される2つのスロット線のスロットピッチを一定にすることで、導線の構成を単純化できる。例えば、導線要素2sgの形状を均一化しやすくなる。
 図7~図10に示す例では、U相の4つのコイルU1~U4のそれぞれの導線の周回部において、延在線で接続される2つのスロット線の層は、径方向に1層分ずれている。すなわち、周回部において、SNスロットピッチ離れた2つのスロットに挿入され、延在線によって接続される2つのスロット線のうち一方のスロット線が挿入される層は、他方のスロット線が挿入される層と1層分の差を有する。周回部では、各コイルの導線が、SNスロットピッチごとに径方向に1層分シフトしながらロータ20の周りを周回するように配置される。これにより、スロット線及び延在線の構成をより簡単にすることができる。
 図7の例では、軸方向他方端側のコイルエンド部E2において、コイルU1の周回部の延在線の径方向成分の向きが、第1~p層と、第p+1~N層とで反対になっている(図7の例では、p=4、N=8)。具体的には、図7では、第1~4層に挿入されたスロット線から反時計回りにSN(=6)スロットピッチのスロット線に向かう軸方向他方端側の延在線(破線)の径方向成分の向きは外向きである。これに対して、第5~8層に挿入されたスロット線から、反時計回りにSNスロットピッチ離れたスロット線へ向かう軸方向他方端側の延在線(破線)の径方向成分は内向きである。このように、第1~p層と、第p+1~N層で、軸方向他方端側の延在線の径方向成分を反対にすることで、コイルの導線の構成を簡単にしつつ、循環電流を抑制できるスロット線の配置が可能になる。
 図11は、図1及び図2に示すステータ10を軸方向他方端側から見た図である。図11では、第1~4層における延在線2eのうち1つの領域を点線2e1で示し、第4~8層における延在線2eのうち1つの領域を点線2e2で示している。図11の例では、第1~4層における延在線2e(本例では、ターン部延在線2eb(図4参照))は、第5~8層における延在線2e(ターン部延在線2eb)の径方向のシフトの向きが反対になっている。また、図11の例では、軸方向他方端側の導線要素の延在線2e(ターン部延在線2eb)は、ほぼ均一で規則的に配置される。このように、第1~p層と第p+1~N層で、延在線2eの径方向のシフトの向きを反対にすることで、延在線2e(ターン部延在線2eb)の配置効率を高めることができる。
 図12は、U相、V相及びW相のそれぞれの4つのコイルU1~U4、V1~V4、W1~W4の始点Su、Sv、Sw及び終点Gu、Gv、Gwのスロット線と、渡り線2Bu1~4、2Bv1~4、2Bw1~4の配線例を示す図である。図12では、わかりやすくするため、スロットの一部を省略し、スロット数を48としている。図12において、ドットハッチングされたスロットに、各コイルの始点又は終点となるスロット線が挿入される。渡り線2Bの矢印の方向は、引き出し線から中性線へ向かう方向を示す。なお、図1の渡り線の矢印は、接続関係を示すものであり、渡り線の具体的な形状は図12で示される矢印とは異なる。
 図12の例では、U相の始点Su1~4のスロット線は、U相の隣り合う2つのスロットA2-u1、A2-u2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。U相の引き出し線5uは、この始点Su1~4の4つのスロット線それぞれから延びる延在線に溶接で接続される。V相の始点Sv1~4のスロット線は、V相の隣り合う2つのスロットA3-v1、A3-v2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。V相の引き出し線5vは、この始点Sv1~4の4つのスロット線から延びる延在線に溶接で接続される。W相の始点Sw1~4のスロット線は、W相の隣り合う2つのスロットA4-w1、A4-w2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。W相の引き出し線5wは、この4つのスロット線から延びる延在線に溶接で接続される。このように、3相の各相の引き出し線5u、5v、5wは、各相の隣り合う2つのスロットの最外層及び最内層以外の層である第p層及び第p+1層のスロット線の延在線に溶接で接続される。
 図12の例では、各相の1つのスロット内の2層に挿入された2つのスロット線から延びる延在線に、引き出し線5u、5v、5wが溶接で接続される構成がある。例えば、U相の始点Suのスロット線が挿入される2つのスロットのうち1つのスロットA2-u1では、1つのスロットの2層(第4層と第5層)のスロット線の延在線に引き出し線5uが接続されることになる。この1スロットの2層に引き出し線を接続する構成により、引き出し線5u、5v、5wの溶接部を集中して配置し、その範囲を小さくできる。そのため、コイルエンド部において、引き出し線を効率よく配置できる。
 図12の例では、U相の終点Gu1~4のスロット線は、U相の隣り合う2つのスロットA1-u1、A1-u2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。中性線4は、この終点Gu1~4の4つのスロット線それぞれから延びる延在線に溶接で接続される。V相の終点Gv1~4のスロット線は、V相の隣り合う2つのスロットA2-v1、A2-v2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。中性線4は、この終点Gv1~4の4つのスロット線から延びる延在線に溶接で接続される。W相の終点Gw1~4のスロット線は、W相の隣り合う2つのスロットA3-w1、A3-w2における第4層及び第5層の4つのスロット線である。中性線4は、この4つのスロット線から延びる延在線に溶接で接続される。このように、3相の各相のコイルに接続される中性線4は、各相の隣り合う2つのスロットの最外層及び最内層以外の層である第p層及び第p+1層のスロット線の延在線に溶接で接続される。
 図12の例では、各相の1つのスロット内の2層に挿入された2つのスロット線から延びる延在線に、中性線4が溶接で接続される構成がある。これにより、中性線4の溶接部を集中して配置し、その範囲を小さくできる。そのため、コイルエンド部において、中性線を効率よく配置できる。
 図12の例では、各相の始点Su、Sv、Swのスロット線と、終点Gu、Gv、Gwのスロット線は、隣り合う2つの極に対応する2つの単位領域に配置される。すなわち、各相の始点Su、Sv、Swのスロット線の単位領域の隣の単位領域に、終点Gu、Gv、Gwのスロット線が配置される。例えば、U相では、始点Su1~4のスロット線の単位領域A2の隣の単位領域A1に、終点Gu1~4のスロット線が配置される。これにより、各相の始点と終点を周方向に集中して配置できる。そのため、各相の引き出し線5u、5v、5wの溶接部と中性線4の溶接部を効率よく配置できる。
 図12の例では、U相の始点Suのスロット線とV相の始点Svのスロット線が隣り合う2つの単位領域A2、A3に配置され、V相の始点Svのスロット線とW相の始点Swのスロット線とが隣り合う2つの単位領域A3、A4に配置される。このように、隣り合う2つの極に対応する2つの単位領域に、3相のうち2相の始点となるスロット線を配置することで、引き出し線を効率よく配置できる。また、本実施例では、3相の始点Su、Sv、Swとなるスロット線が、連続して隣り合う3つの極に対応する3つの単位領域A2、A3、A4に配置される。これにより、引き出し線をより効率よく配置できる。また、本実施例では、隣り合う2つの極に対応する2つの単位領域に、3相のうち2相の終点となるスロット線が配置される。これにより、中性線4を効率よく配置できる。また、本実施例では、3相の終点Gu、Gv、Gwとなるスロット線が、連続して隣り合う3つの極に対応する3つの単位領域A1、A2、A3に配置される。これにより、中性線を効率よく配置できる。
 図12の例では、U相の始点Suのスロット線とV相の終点Gvのスロット線が同じ極の単位領域A2に配置される。これにより、引き出し線5u及び中性線4を効率よく配置できる。また、V相の始点Svのスロット線とW相の終点Gwのスロット線が同じ極の単位領域A3に配置される。このように、1極に対応する単位領域において、1つの相の始点となるスロット線と、異なる相の終点となるスロット線を配置することができる。これにより、引き出し線5v及び中性線4が効率よく配置できる。また、図12の例のように、隣り合う2つの極に対応する2つの単位領域のそれぞれにおいて、異なる相の始点と終点のスロット線を配置することで、配置効率をより高めることができる。
 図12の例では、各相の各コイルにおいて、渡り線が繋ぐスロット線のスロットピッチと、始点のスロット線と終点のスロット線のスロットピッチが同じになっている。例えば、コイルU1では、渡り線2Bu1は、SN+1(=7)スロットピッチのスロット線を繋ぐ。また、コイルU1の始点Su1と終点Gu1のスロット線のスロットピッチは、SN+1(=7)である。コイルU2でも同様である。コイルU3では、渡り線2Bu3のスロットピッチは、始点Su3と終点Gu3のスロットピッチと同じ、SN-1(=5)である。コイルU4でも同様である。このように、各コイルの渡り線のスロットピッチと、始点と終点のスロット線のスロットピッチを同じにすることで、コイル導線をより効率よく配置できる。
 図13は、図1及び図2に示すステータ10を軸方向一方端側から見た図である。図13の渡り線2Bu1~4、2Bv1~4、2Bw1~4、引き出し線5u、5v、5w及び中性線4の配線は、図12に示す配線を72スロットのステータ10に適用したものである。図14は、図13の渡り線2Bu1~4、2Bv1~4、2Bw1~4のみ表示した斜視図である。図15は、図13の一部の拡大図である。図16は、図15に示す部分の斜視図である。
 図15に示すように、W相の第1のコイルW1の最外層のスロット線の延在線2ew18と渡り線2Bw1との溶接部3-Bw18と、第2のコイルW2の最内層のスロット線の延在線2ew21と渡り線2Bw2との溶接部3-Bw21が、径方向に並んで配置される。このように、各相の第1のコイルの最外層のスロット線の延在線と渡り線との溶接部、及び、第2のコイルの最内層のスロット線の延在線と渡り線との溶接部は、径方向に並んで配置されてもよい。これにより、渡り線の溶接部を効率よく配置できる。
 図15の例では、W相の第3のコイルW3の最外層のスロット線の延在線2ew38と渡り線2Bw3との溶接部3-Bw38と、第4のコイルW4の最内層のスロット線の延在線2ew41と渡り線2Bw4との溶接部3-Bw41が、径方向に並んで配置される。このように、各相の第3のコイルの最外層のスロット線の延在線と渡り線との溶接部、及び、第4のコイルの最内層のスロット線の延在線と渡り線との溶接部は、径方向に並んで配置されてもよい。これにより、渡り線の溶接部を効率よく配置できる。
 図15の例では、W相の第2のコイルW2の最外層のスロット線の延在線2ew28と渡り線2Bw2との溶接部3-Bw28と、第1のコイルW1の最内層のスロット線の延在線2ew11と渡り線2Bw1との溶接部3-Bw11が、径方向に並んで配置される。また、W相の第4のコイルW4の最外層のスロット線の延在線2ew48と渡り線2Bw4との溶接部3-Bw48と、第3のコイルW3の最内層のスロット線の延在線2ew31と渡り線2Bw3との溶接部3-Bw31が、径方向に並んで配置される。これにより、渡り線2Bw1~4の両端部の溶接部を効率よく配置できる。
 図15の例では、W相の第3及び第4のコイルW3、W4の渡り線2Bw3、2Bw4は、周方向において、第1及び第2のコイルW1、W2の渡り線2Bw1、2Bw2の両端の間に配置される。U相、V相でも同様に、第3及び第4のコイルの渡り線が、第1及び第2のコイルの渡り線の両端の間に配置される(図13及び図14参照)。このように、SN+1スロットピッチのスロット間を繋ぐ渡り線2Bw1、2Bw2の周方向の両端の間に、SN-1スロットピッチのスロット間の繋ぐ渡り線2Bw3、2Bw4を配置することができる。これにより、各相の4本の渡り線の効率よく配置できる。
 図15の例では、第1のコイルW1の渡り線2Bw1と最外層の延在線2ew18との溶接部3-Bw18と、第2のコイルW2の渡り線2Bw2と最外層の延在線2ew28との溶接部3-Bw28の間に、第3のコイルの渡り線2Bw3の最外層の延在線2ew38との溶接部3-Bw38、及び、第4のコイルの渡り線2Bw4の最外層の延在線2ew48との溶接部3-Bw48が配置される。第1のコイルW1の渡り線2Bw1と最内層の延在線2ew11との溶接部3-Bw11と、第2のコイルW2の渡り線2Bw2と最内層の延在線2ew21との溶接部3-Bw21の間に、第3のコイルの渡り線2Bw3の最内層の延在線2ew31との溶接部3-Bw31、及び、第4のコイルの渡り線2Bw4の最内層の延在線2ew41との溶接部3-Bw41が配置される。
 上記の溶接部3-Bw11、3-Bw31、3-Bw41、3-Bw21のそれぞれは、最内層渡り線溶接部の例である。溶接部3-Bw28、3-Bw48、3-Bw38、3-Bw18のそれぞれは、最外層渡り線溶接部の例である。上記の第1~第4のコイルの最内層渡り線溶接部及び最外層渡り線溶接部の配置は、U相及びW相の各相においても採用できる。
 図15の例では、第1コイルの最内層渡り線溶接部3-Bw11及び第2コイルの最外層渡り線溶接部3-Bw28と、引き出し線溶接部3-5wとが径方向に並んで配置され、且つ、第3コイルの最内層渡り線溶接部3-Bw31及び第4コイルの最外層渡り線溶接部3-Bw48と、引き出し線溶接部3-5wとが径方向に並んで配置される。これにより、4つのコイルの渡り線と引き出し線を集中して配置できる。なお、引き出し線溶接部3-5wは、引き出し線5wと延在線2eとの溶接部である。
 図15の例では、第2コイルの最内層渡り線溶接部3-Bw21及び第1コイルの最外層渡り線溶接部3-Bw18と、中性線溶接部3-4wとが径方向に並んで配置され、且つ、第4コイルの最内層渡り線溶接部3-Bw41及び第3コイルの最外層渡り線溶接部3-Bw38と、中性線溶接部3-4wとが径方向に並んで配置される。これにより、4つのコイルの渡り線と中性線を集中して配置できる。なお、中性線溶接部3-4wは、中性線4と延在線2eとの溶接部である。
 このように、4つのコイルの渡り線の最内層渡り線溶接部及び最外層渡り線溶接部は、引き出し線溶接部又は中性線溶接部の少なくとも一方と径方向に並んで配置されてもよい。これにより、引き出し線又は中性線と、渡り線を集中して配置できる。この配置は、U相及びW相の各相においても採用できる。
 図16に示すように、渡り線2Bw1~2Bw4の各々の一方端は、最外層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接される。また、渡り線2Bw1~2Bw4の各々の他方端は、最内層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接される。すなわち、渡り線2Bw1~2Bw4の両端の溶接部3-Bw11~41、18~48では、延在線の径方向外側の面に渡り線が溶接される。これにより、渡り線を効率よく配置できる。図16の例では、渡り線2Bw1~2Bw4は、最内層のスロット線の延在線の径方向外側の面から径方向外側に延び、最外層のスロット線の延在線の径方向外側へ回り込んで、延在線の径方向外側の面に達する。
 図16の例では、渡り線2Bw1~2Bw4の両端の溶接部3-Bw11~41において、渡り線の端面と延在線の端面が軸方向外方へ向いている。すなわち、渡り線の端部及び延在線の端部は、軸方向外側へ向かって延びる状態で互いに溶接される。これにより、軸方向外側からの溶接処理が可能になり、製造工程が簡単になる。
 図15に示すように、ステータコア1の軸方向一方端側において、周回部のスロット線の延在線を接続する周回溶接部3-erが配置される。周回溶接部3-erは、各コイルの周回部におけるSNスロットピッチの2つのスロット線から延びる延在線(脚部延在線2ea)どうしを接続する溶接部である。例えば、図4に示すような導線要素2sgの端部と、他の導線要素2sgの端部が溶接されて周回溶接部3-erとなる。
 図17は、図15のA-A線断面図である。図17は、最内層のスロット線の延在線2ew31と渡り線2Bw3との溶接部3-Bw31を通り、径方向及び軸方向に平行な面(周方向に垂直な面)におけるコイルエンド部E1付近の断面を示す。図17の例では、最内層のスロット線の延在線2ew31と渡り線2Bw3との溶接部3-Bw31は、周回溶接部3-erよりも軸方向外側に配置される。これにより、渡り線を効率よく配置できる。このように、渡り線の最内層の側の溶接部を周回溶接部よりも軸方向外側に配置した場合、例えば、渡り線を、周回溶接部の軸方向外側を通って最外層に引き出すことができる。
 図17の例では、渡り線2Bw3の一方端は、最内層のスロット線の延在線2ew31のスロットの最内層よりも径方向内方に寄った部分に溶接される。すなわち、渡り線2Bw3が溶接される延在線2ew31の端部は、最内層のスロット線よりも径方向内方に寄っている。これにより、渡り線の取り付け作業が容易になり、取り付け後の耐久性が向上する。この例では、延在線2ew31は、周回溶接部3-erよりも軸方向外側において、径方向内方へ向かって湾曲する部分を有する。
 また、図17の例では、引き出し線5wと延在線2ew05との溶接部3-5wは、周回溶接部3-erよりも軸方向外側に配置される。これにより、引き出し線を効率よく配置できる。溶接部3-5wでは、引き出し線5wと2つの延在線2ew05、2ew04が径方向に重なって配置される。このように、引き出し線と、p層のスロット線の延在線、及びp+1層のスロット線の延在線の3つを重ねて溶接することで、引き出し線の溶接部を集中して配置できる。
 図17の例では、径方向から見て、引き出し線溶接部3-5wの少なくとも一部が、最内層渡り線溶接部3-Bw31の少なくとも1つと重なるよう配置される。これにより、接続線溶接部及び渡り線溶接部を効率よく配置できる。この例では、引き出し線溶接部3-5w及び最内層渡り線溶接部3-Bw31の軸方向の高さが同じである。同様に、中性線溶接部3-4wの少なくとも一部が、最内層渡り線溶接部3-Bw31の少なくとも1つと重なるよう配置されてもよい。
 図17の例では、引き出し線5wは、U字形状を有するU字部分を含む。U字部分において、引き出し線5wは、溶接部3-5wから軸方向のステータコア側に向かって延び、湾曲してステータコアから離れる方向へ延びる。引き出し線5wのU字部分は、周方向に垂直な面の断面においてU字形状となる部分である。U字部分の少なくとも一部は、軸方向から見て周回溶接部3-erと重なるよう配置される。引き出し線5wがU字部分を有することで、引き出し線5wと延在線2eの溶接がしやすくなる。同様の観点から、中性線4もU字部分が設けられてもよい。また、U相、V相の各相においても、引き出し線又は中性線の少なくとも一方にU字部分が設けられてもよい。
 図16に示すように、中性線4と延在線との溶接部3-4wは、周回溶接部3-erより軸方向外側に配置される。これにより、中性線を効率よく配置できる。溶接部3-4wでは、中性線4と2つの延在線が径方向に重なって配置される。このように、中性線と、p層のスロット線の延在線、及びp+1層のスロット線の延在線の3つを重ねて溶接することで、中性線の溶接部を集中して配置できる。
 図15~図17を参照して説明した上記構成は、W相の構成であるが、U相、V相においても、同様の構成を採用することができる。
 本発明の実施形態は上記の例に限られない。上記例では、1相1極あたり2スロットが割り当てられる。この場合、1極につき、U相2スロット,V相2スロット,W層2スロットで、合計6スロットが割り当てられる(図6参照)。すなわちSN=6である。1極当たりのスロット数は、6に限られない。すなわちSN=6に限られない。また、上記例では、ステータのスロット数は72である。スロット数は、72に限られず、例えば、48でもよい。上記例では、極数は12極であるが、極数はこれに限られず、例えば、8極でもよい。上記例では、1スロットにおける層数Nは8(N=8)である。層数Nは8に限られない。
 上記例では、1相のコイルは、4並列である(図5参照)。1相におけるコイルの並列数は4に限られない。例えば、1相のコイルを2並列としてもよい。各相コイル群は、少なくとも2つの並列コイルを有し、要求される性能や特性に応じて4並列、6並列若しくは8並列構成とすることもできる。モータは、典型的には三相交流モータである。例えば、モータはリラクタンス型同期モータであってもよいし、誘導モータであってもよい。モータは、一例として、埋込永久磁石同期モータであってもよい。導線は、平角線であってよい。
 上記例では、引き出し線5、中性線4、及び渡り線2Bのいずれも、軸方向一方端側の延在線に接続される。この形態に限らず、引き出し線5、中性線4、及び渡り線2Bの少なくとも1つは、軸方向他方端側の延在線に接続されてもよい。例えば、引き出し線5、中性線4、及び渡り線2Bのうち一部は、軸方向一方端側のコイルエンド部に、残りは、軸方向他方端側のコイルエンド部に配置されてもよい。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例
示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸
脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
 1:ステータコア、2:導線、2s:スロット線、2e:延在線、2B:渡り線、U1~U4:U相のコイル、V1~V4:V相のコイル、W1~W4:W相のコイル、3:溶接部、4:中性線、5:引き出し線、10:ステータ、20:ロータ 

Claims (10)

  1.  ステータと、
     前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータとを備え、
     前記ステータは、周方向に配置された複数のスロットを有するステータコアと、前記スロットのそれぞれにおいて、径方向にN層並んだ状態で挿入されるスロット線及び前記スロット線からスロットの外へ延びる延在線を含む導線とを有し、
     前記導線は、1極当たりのスロット数SNに基づくスロットピッチでスロットに挿入されたスロット線群が直列に接続されて前記ロータの外周を周回する周回部と、前記周回部のスロット最外層(第N層)のスロット線と、スロット最内層(第1層)のスロット線とを繋ぐ渡り線とを含み、
     前記最外層及び前記最内層以外の層である第p層に挿入されたスロット線の延在線に、引き出し線又は中性線の少なくとも1つが溶接で接続され、
     前記渡り線と前記最外層のスロット線の延在線との溶接部である最外層渡り線溶接部又は前記渡り線と前記最内層のスロット線の延在線との溶接部である最内層渡り線溶接部の少なくとも1つと、前記引き出し線又は中性線と前記第p層のスロット線の延在線との溶接部である接続線溶接部とは、径方向に並んで配置される、モータ。
     
  2.  請求項1に記載のモータであって、
     前記接続線溶接部は、周方向に隣り合う2つスロットに挿入されたスロット線の延在線にそれぞれ接続される第1及び第2の接続線溶接部を含み、前記渡り線は、軸方向から見て、前記第1及び第2の接続線溶接部の間を通る、モータ。
     
  3.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記渡り線は、少なくとも第1渡り線及び第2渡り線を含み、
     前記最外層渡り線溶接部は、前記第1渡り線と最外層のスロット線の延在線とを接続する溶接部であり、前記最内層渡り線溶接部は、前記第2渡り線と最内層のスロット線の延在線とを接続する溶接部であり、
     前記最外層渡り線溶接部及び前記最内層渡り線溶接部の両方が、前記接続線溶接部と、径方向に並んで配置される、モータ。
     
  4.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記渡り線は、SN+1又はSN-1のスロットピッチで離間した2つのスロットに挿入されたスロット線を繋ぐ、モータ。
     
  5.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記渡り線の一方端は、最内層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接され、前記渡り線の他方端は、最外層のスロット線の延在線の径方向外側の面に溶接される、モータ。
     
  6.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記渡り線の一方端は、前記最内層のスロット線の延在線の部分であって、前記スロットの最内層よりも径方向内方に寄った部分に溶接される、モータ。
     
  7.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回部におけるSNに基づくスロットピッチで挿入されたスロット線の延在線を接続する溶接部である周回溶接部が配置され、
     前記最内層渡り線溶接部及び前記接続線溶接部は、前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回溶接部より軸方向外側に配置される、モータ。
     
  8.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記ステータコアの軸方向一方端側において、前記周回部におけるSNに基づくスロットピッチで挿入されたスロット線の延在線を接続する溶接部である周回溶接部が配置され、
     前記引き出し線又は中性線の少なくとも1つは、前記接続線溶接部から軸方向のステータコア側に向かって延び、湾曲してステータコアから離れる方向へ延びて形成されるU字部分を含み、前記U字部分の少なくとも一部は、軸方向から見て前記周回溶接部と重なる、モータ。
     
  9.  請求項1又は2に記載のモータであって、
     前記周回部において、SNに基づくスロットピッチ離れた2つのスロットに挿入され延在線によって接続される2つのスロット線のうち一方のスロット線が挿入される層は、他方のスロット線が挿入される層と1層分の差を有する、モータ。
     
  10.  請求項9に記載のモータであって、
     前記引き出し線は、前記第p層及び第p+1層の導線に接続され、
     前記周回部において、各スロットの前記N層のうち外周側の第p+1層~第N層に挿入されたスロット線から、反時計回りにSNに基づくスロットピッチ離れたスロット線へ向かう延在線の径方向成分の向きは、内周側の第1層~第p層に挿入されたスロット線から、反時計回りにSNに基づくスロットピッチ離れたスロット線へ向かう延在線の径方向成分の向きと反対である、モータ。
     
PCT/JP2024/008742 2023-04-28 2024-03-07 モータ Pending WO2024224822A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023075302 2023-04-28
JP2023-075302 2023-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024224822A1 true WO2024224822A1 (ja) 2024-10-31

Family

ID=93255906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/008742 Pending WO2024224822A1 (ja) 2023-04-28 2024-03-07 モータ

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024224822A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000166149A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Denso Corp 車両用交流発電機の固定子
US20180309337A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Lg Electronics Inc. Stator for rotary electric machine
JP2021100336A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 三菱電機株式会社 回転電機
JP2021197819A (ja) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社Soken 回転電機
JP2021197818A (ja) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社デンソー 回転電機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000166149A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Denso Corp 車両用交流発電機の固定子
US20180309337A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Lg Electronics Inc. Stator for rotary electric machine
JP2021100336A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 三菱電機株式会社 回転電機
JP2021197819A (ja) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社Soken 回転電機
JP2021197818A (ja) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社デンソー 回転電機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220286006A1 (en) Motor
EP3217516B1 (en) Rotating electrical machine
CN109451775A (zh) 旋转电机的定子
JP5267595B2 (ja) 回転電機ステータ
US12212200B2 (en) Motor
US12040673B2 (en) Motor
US20230369921A1 (en) Stator and motor
JP2012249344A (ja) 同芯カセット式回転電機ステータ
CN110556956B (zh) 定子组件和具有其的电机
US11114913B2 (en) Rotating electric machine
JP3864878B2 (ja) 高電圧回転電機
JP4823797B2 (ja) 電動機
WO2024224822A1 (ja) モータ
WO2024224823A1 (ja) モータ
WO2024224821A1 (ja) モータ
WO2024224824A1 (ja) モータ
JP2025159343A (ja) 固定子アセンブリ及びモータ
WO2024224825A1 (ja) モータ
JP2024060143A (ja) 回転電機用ステータ
JP2010239741A (ja) 回転電機用電機子
JP7501708B1 (ja) 回転電機
JP2017184558A (ja) ステータ
WO2021153552A1 (ja) 電機子
JP7694452B2 (ja) ステータ、及びモータ
CN216819543U (zh) 一种定子及电机

Legal Events

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

Ref document number: 24796580

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1