JP7025361B2

JP7025361B2 - 波巻コイルユニット、ステータ及びコイル挿入方法

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Publication number: JP7025361B2
Application number: JP2019019725A
Authority: JP
Inventors: 啓一郎岡; 崇博井手
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2022-02-24
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Description

本発明は、波巻コイルユニット、ステータ及びコイル挿入方法に関する。

従来、電動機や発電機等の回転電機のステータに用いられるコイルとして、波巻コイルが知られている。波巻コイルは、一定間隔で複数並列されてステータコアのスロット内に収容されるストレート部と、隣り合うストレート部の一方端部同士及び他方端部同士を山形状に交互に連結する複数のターン部とを有し、全体が波型形状に形成される。

ステータコアにおける波巻コイルの配置パターンとして、隣り合うストレート部が、ステータコアの径方向に沿うスロット内の同じ位置（同じ深さ）に配置される重ねコイルタイプが知られている。重ねコイルタイプでは、波巻コイルがステータコアを１周する毎に、ステータコアの径方向の隣りの層に移行するターンレーンチェンジが行われ、同様にストレート部がスロット内に収容されることにより、次の１周分の波巻コイルが配置されるようになっている。

ステータコアを１周する１層の波巻コイル（層コイル）は、通常、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する本数の波巻コイルからなる。より大きなトルクを得る目的では、各相が２本ずつからなる合計６本の波巻コイルにより構成される層コイルも知られている。６本の波巻コイルにより構成される層コイルにおいては、各波巻コイルのストレート部が、隣り合うスロットに順次収容されるように、ステータコアの周方向に均等間隔で配列される。このため、層コイルは、６本分のターン部が集まることにより構成されるターン部群を有する。

層コイルのターン部群は、ステータコアの軸方向の一方の外側と他方の外側とに、ステータコアの周方向に沿って交互に配置される。このとき、ステータコアの径方向に隣り合う層コイル同士は、ターン部群の位相を６スロット分ずらして配置され、一方の層コイルの周方向に隣り合う２つのターン部群の間に、他方の層コイルの１つのターン部群が、互いに干渉することなく体裁良く収まるようになっている。

特開２０１０－９８８３０号公報

ところで、回転電機においては、相間のトルク変動によってロータの回転時に脈動する現象（リップル）が課題となっている。例えば、図２１Ａに示すように、Ｕ相（Ｕ１、Ｕ２）、Ｖ相（Ｖ１、Ｖ２）、Ｗ相（Ｗ１、Ｗ２）の層コイルが、位相を揃えてステータコアの径方向（図示上下方向）に配置される場合、トルクは相間で急峻に変化する。このため、リップルが顕著に現れ、特に、回転電機がハイブリッド車や電気自動車等の車両走行用モータである場合は、車両の乗り心地に影響を与えるおそれがある。そこで、図２１Ｂに示すように、ステータコアの径方向に隣り合う層コイル間の位相を１スロット分ずらすことにより、相間におけるトルク変動をなだらかにし、リップルを低減することが知られている。

しかし、波巻コイルの隣り合うストレート部が、ステータコアの径方向に沿うスロット内の同じ位置（同じ深さ）に配置される重ねコイルタイプからなる波巻コイルユニットの場合では、層コイルの位相をずらすと、層コイル間のターン部群同士が干渉する、という問題がある。層コイル間のターン部群同士は、各波巻コイルのストレート部が一定間隔でスロット内に収容されることにより、体裁良く収まるようになっているため、層コイルの位相を１スロット分ずらすと、ずらした層コイルのターン部群も１スロット分ずれることになり、その結果、ターン部群中の１本のターン部が層コイル間で重なり合ってしまうからである。層コイル間のターン部群同士が干渉すると、同一の層コイルのストレート部を、スロット内の同一位置（同一深さ）に配置できなくなってしまう。

本発明は、層コイルの位相をずらしてリップルを低減可能であると共に、層コイル間のターン部群同士が干渉することのない波巻コイルユニット、その波巻コイルユニットを有するステータ及びコイル挿入方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る波巻コイルユニットは、複数並列されるストレート部（例えば、後述のストレート部３１）と、隣り合う前記ストレート部の一方端部（例えば、後述の上端部３１ａ）同士及び他方端部（例えば、後述の下端部３１ｂ）同士を交互に連結する複数のターン部（例えば、後述のターン部３２）とをそれぞれ有する波巻コイル（例えば、後述の波巻コイル３、３０）が、それぞれ少なくとも２相ずつのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する少なくとも６本並列して重ねられると共に、前記ストレート部がステータコア（例えば、後述のステータコア１０）のスロット（例えば、後述のスロット１２）内に収容されることにより、前記ステータコアを周回する複数の層コイル（例えば、後述の層コイルＴ１～Ｔ８）が構成され、前記複数の層コイルは、それぞれ前記ストレート部が前記スロット内における前記ステータコアの径方向の同じ位置に配置されるように積層され、前記ステータコアの軸方向の外側に、前記層コイルにおいて重ねられた前記波巻コイルの前記ターン部により構成される複数のターン部群（例えば、後述のターン部群３３）が配置され、前記ステータコアの径方向に隣り合う前記層コイルのうちの一方の前記層コイルにおける前記ステータコアの周方向に隣り合う前記ターン部群の間に、他方の前記層コイルの前記ターン部群が配置される、波巻コイルユニット（例えば、後述の波巻コイルユニット２、２Ａ）であって、前記複数の層コイルは、前記ステータコアの径方向に少なくとも２つのグループ（例えば、後述のグループＴａ、Ｔｂ）に分けられ、隣り合う２つの前記グループのうちの一方のグループを構成する前記層コイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相が、他方のグループを構成する前記層コイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相に対して、前記ステータコアの周方向に沿う第１の方向（例えば、後述のＤ１２方向）に１スロット分ずれていると共に、前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイルの前記複数の波巻コイルのうちの前記第１の方向の最も端部に配置される１つの波巻コイル（例えば、後述の波巻コイル３０２、）は、同一の前記層コイルの他の波巻コイル（例えば、後述の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ）に対して、前記ステータコアの周方向に沿う周回方向が反対方向である。

上記（１）に記載の発明によれば、層コイルの位相をずらしてリップルを低減可能であると共に、層コイル間のターン部群同士が干渉することのない波巻コイルユニットを提供することができる。

（２）（１）に記載の波巻コイルユニットにおいて、前記波巻コイルは、全ての前記層コイルに亘って連続する連続線により構成されてもよい。

上記（２）に記載の発明によれば、層コイル間に結線部が発生しないため、波巻コイルの抵抗を抑えることができる。

（３）（１）に記載の波巻コイルユニットにおいて、前記波巻コイルは、前記層コイル毎に分割された分割線により構成されてもよい。

上記（３）に記載の発明によれば、波巻コイルユニットが層コイル毎に分割されているため、層コイル毎にステータコアのスロット内に装着することができ、ステータコアへの装着作業性に優れる。

（４）本発明に係るステータ（例えば、後述のステータ１、１Ａ）は、（１）～（３）のいずれかに記載の波巻コイルユニット（例えば、後述の波巻コイルユニット２、２Ａ）と、周方向に沿って配列される複数のスロット（例えば、後述のスロット１２）を有するステータコア（例えば、後述のステータコア１０）と、を備える。

上記（４）に記載の発明によれば、層コイルの位相をずらしてリップルを低減可能であると共に、層コイル間のターン部群同士が干渉することのない波巻コイルユニットを有するステータを提供することができる。

（５）本発明に係るコイル挿入方法は、（３）に記載の波巻コイルユニットを、前記ステータコアの径方向に移動させて前記スロット内に挿入するコイル挿入方法であって、前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイルは、前記第１の方向の最も端部に配置される１つの前記波巻コイルに対して、前記第１の方向と反対の第２方向に隣り合う前記波巻コイルから、前記第２方向に順次前記スロットに挿入すると共に、前記第１の方向の最も端部に配置される１つの波巻コイルを最後に前記スロットに挿入し、前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイル以外の層コイルは、径方向外側に隣り合う層コイルにおいて最後に挿入された波巻コイルに接続する波巻コイルから順次挿入する。

上記（５）に記載の発明によれば、分割線による構成される層コイルの位相をずらしてリップルを低減可能であると共に、層コイル間のターン部群同士が干渉することのない波巻コイルユニットを有するステータを容易に構成することができる。

本発明によれば、層コイルの位相をずらしてリップルを低減可能であると共に、層コイル間のターン部群同士が干渉することのない波巻コイルユニット、その波巻コイルユニットを有するステータ及びコイル挿入方法を提供することができる。

ステータコアの一例を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る波巻コイルユニットが装着されたステータを示す斜視図である。本発明に係るステータのスロット内の相の配列状態を示す平面図である。図２に示す波巻コイルユニットにおける最外層の層コイルのみを示す斜視図である。１本の波巻コイルを一平面に展開した状態を示す正面図である。図５に示す波巻コイルの平面図である。２本重ねられた波巻コイルを一平面に展開した状態を示す正面図である。図７に示す波巻コイルの平面図である。ステータコアに層コイルのうちの１本の波巻コイルのみが装着された状態を示す斜視図である。ターンレーンチェンジした２つの層コイルが重ねられた状態を示す斜視図である。波巻コイルのターンレーンチェンジ部を一平面に展開した状態を示す正面図である。図１１に示す波巻コイルの平面図である。波巻コイルユニットの外側４層の層コイルを展開した状態を模式的に示す図である。位相をずらした２つの層コイルのみの一部を拡大して示す斜視図である。層コイルのストレート部が収容されるスロットの位置を説明する図である。層コイルのストレート部が収容されるスロットの位置を説明する図である。波巻コイルユニットの内側５層の層コイルを展開した状態を模式的に示す図である。本発明の第２実施形態に係る波巻コイルユニットが装着されたステータを示す斜視図である。図１７に示す波巻コイルユニットを構成する１つの層コイルを示す正面図である。図１７に示す波巻コイルユニットにおける各層コイルの端部の配列状態を示す平面図である。位相をずらした２つの層コイルのみの一部を拡大して示す斜視図である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の位相を揃えた場合のＵ相トルクの変化を示す図である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の位相を１つずらした場合のＵ相トルクの変化を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
波巻コイルユニット及びステータの第１実施形態について説明する。
図１は、ステータコアの一例を示す斜視図である。図２は、ステータを示す斜視図である。ステータ１のステータコア１０は、中央に図示しないロータを収容する円形の軸孔１１を有する六角柱状に形成されている。軸孔１１に面するステータコア１０の内周側には、波巻コイルユニット２が装着される複数のスロット１２が、ステータコア１０の周方向（Ｄ１１－Ｄ１２方向）に沿って均等間隔で放射状に配列されている。各スロット１２は、径方向内側の軸孔１１に開放する開口部１２ａから径方向外側の底部１２ｂに亘る溝状であり、各スロット１２の内部には、絶縁紙１３がそれぞれ配置されている。このステータコア１０は、７２個のスロット１２を備え、各スロット１２に波巻コイルユニット２が装着されることにより、７２スロットのステータ１を構成する。

波巻コイルユニット２は、ステータコア１０のスロット１２に装着される。本実施形態の波巻コイルユニット２は、図３に示すように、ステータコア１０の径方向内側（Ｄ２２方向側）から径方向外側（Ｄ２１方向側）にかけて８層（８ターン）分の層コイルＴ１～Ｔ８が積層されることにより構成される。各層コイルＴ１～Ｔ８は、Ｕ１、Ｕ２の２相からなるＵ相と、Ｖ１、Ｖ２の２相からなるＶ相と、Ｗ１、Ｗ２の２相からなるＷ相とで構成される。

なお、本実施形態に示す波巻コイルユニット２は、詳細には後述するように、２相ずつのＵＶＷの各相に対応する６本の波巻コイル３により構成される。６本の波巻コイル３は、それぞれ層コイルＴ１～Ｔ８に亘る１本の連続線である。即ち、本実施形態の波巻コイルユニット２の全体は、それぞれ連続線からなる６本の波巻コイル３によって構成される。このため、図２に示すように、本実施形態における各波巻コイル３の一端部は、波巻コイルユニット２の電流の入力端部２ａとなり、他端部は波巻コイルユニット２の電流の出力端部２ｂとなる。連続線からなる波巻コイル３により構成される波巻コイルユニット２は、層コイルＴ１～Ｔ８間に結線部が発生しないため、結線部に起因する抵抗を抑制することができる。

図３に示すように、層コイルＴ１～Ｔ８は、内側の４つの層コイルＴ１～Ｔ４のグループＴａと外側の４つの層コイルＴ５～Ｔ８のグループＴｂとの２つのグループに仮想的に分けられている。グループＴａ内の４つの層コイルＴ１～Ｔ４におけるＵＶＷの各相の位相及びグループＴｂ内の４つの層コイルＴ５～Ｔ８におけるＵＶＷの各相の位相は、それぞれ径方向に揃えられている。しかし、内側のグループＴａの４つの層コイルＴ１～Ｔ４のＵＶＷの各相の位相は、リップル低減のために、外側のグループＴｂの４つの層コイルＴ５～Ｔ８のＵＶＷの各相の位相に対して、周方向に沿うＤ１２方向（第１の方向）に１スロット分ずらされている。

次に、このように位相がずらされている本実施形態の波巻コイルユニット２について、図４～図９を用いて更に詳しく説明する。
図４は、本実施形態の波巻コイルユニットにおける最外層の層コイルのみを示す斜視図である。図５は、１本の波巻コイルを一平面に展開した状態を示す正面図である。図６は、図５に示す波巻コイルの平面図である。図７は、２本重ねられた波巻コイルを一平面に展開した状態を示す正面図である。図８は、図７に示す波巻コイルの平面図である。図９は、層コイルのうちの１本の波巻コイルのみが装着された状態を示す斜視図である。

波巻コイルユニット２の最外層の層コイルＴ８は、図４に示すように、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２の各相に１本ずつ対応する６本の波巻コイル３により構成され、巻回状態でステータコア１０の径方向に移動させてスロット１２内に挿入される。層コイルＴ８を構成する６本の波巻コイル３は、略同一の波型形状を有し、Ｄ１１方向に１スロット分ずつ位置をずらして、編み込まれることなく、順次径方向内側に重ねられている。

層コイルＴ８の一端部（各波巻コイル３の一端部）は、波巻コイルユニット２への電流の入力端部２ａであり、回転電機の駆動回路（図示せず）と電気的に接続される部位を構成する。この層コイルＴ８は、入力端部２ａからステータコア１０（図４では図示せず）を時計方向（Ｄ１１方向）に周回するように巻回されている。このため、入力端部２ａから入力された電流は、図４中の白抜き矢印で示すように、層コイルＴ８において、全ての波巻コイル３を時計方向（Ｄ１１方向）に流れるようになっている。

本実施形態の波巻コイルユニット２の各波巻コイル３は、全ての層コイルＴ１～Ｔ８に亘る１本の連続線である。しかし、図４では、波巻コイルユニット２の構成の理解を容易にするため、径方向内側に隣り合う層コイルＴ７との境界部で切断した状態を示している。層コイルＴ８の他端部（各波巻コイル３の他端部）は、層コイルＴ８から層コイルＴ７へ層変わりするターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１である。なお、層コイルＴ８は、入力端部２ａからターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１までを指す。

ここで、波巻コイル３について説明する。波巻コイル３は、一般に銅やアルミ等の断面矩形状の導体の外表面が絶縁被覆で覆われた平角線により形成される。図５に示すように、波巻コイル３は、ステータコア１０の周方向（Ｄ１１－Ｄ１２方向）に沿って所定の間隔をおいて平行に並列される複数のストレート部３１と、隣り合うストレート部３１、３１同士を山型状に連結する複数のターン部３２と、を有する。

ストレート部３１は、ステータコア１０のスロット１２内に挿入される部位であり、スロット１２の軸方向の長さと同一又は僅かに長く形成される。本実施形態の波巻コイルユニット２における１つの層コイルを構成する１本の波巻コイル３は、１２本のストレート部３１を有する。１２本のストレート部３１は、隣り合うストレート部３１、３１の間に５スロット分の間隔をあけて離隔している。このため、１つの層コイルを構成する１本の波巻コイル３がステータコア１０のスロット１２に装着される際、図９に示すように、１２本のストレート部３１の隣り合うストレート部３１、３１の間には、５つの空のスロット１２が配置される。これにより、１２本のストレート部３１は、ステータコア１０の７２個のスロット１２のうちの６スロット毎（６スロット飛び）の１２個のスロット１２内に収容される。

ターン部３２は、波巻コイル３において隣り合うストレート部３１、３１の上端部３１ａ、３１ａ同士又は下端部３１ｂ、３１ｂ同士を、ステータコア１０の周方向に沿って交互に連結するように設けられる。図５、図６に示すように、各ターン部３２は、第１斜行部３２１と、第２斜行部３２２と、頂部３２３と、を有する。

第１斜行部３２１及び第２斜行部３２２の一端は、ストレート部３１の上端部３１ａ又は下端部３１ｂと一体に連結されている。１つのターン部３２を構成する第１斜行部３２１と第２斜行部３２２とは、ストレート部３１、３１との連結部位から互いに近づく方向に斜めに延びている。頂部３２３は、第１斜行部３２１と第２斜行部３２２との他端同士が一体に連結することにより形成される。層コイルＴ８を構成する波巻コイル３において、第１斜行部３２１は、頂部３２３に対して時計方向（Ｄ１１方向）側に配置され、第２斜行部３２２はその反対方向（Ｄ１２方向）側に配置されている。

図６に示すように、波巻コイル３の線幅（径方向の厚み）をＸとしたとき、第１斜行部３２１は、ストレート部３１の位置を基準にして、ストレート部３１との連結部位から径方向外側（Ｄ２１方向側）にＸ／２だけオフセット（＋Ｘ／２）した後、頂部３２３に向けて傾斜状に延びている。この頂部３２３に連結される第２斜行部３２２は、第１斜行部３２１に対して径方向内側（Ｄ２２方向側）に１Ｘだけオフセット（－１Ｘ）した後、隣りのストレート部３１に向けて傾斜状に延び、そのストレート部３１との連結部位において、再び径方向外側にＸ／２だけオフセット（＋Ｘ／２）している。

このため、一つのストレート部３１から第１斜行部３２１、頂部３２３及び第２斜行部３２２を経て、隣りのストレート部３１に向かう波巻コイル３の径方向のオフセット量は、合計で（＋Ｘ／２）＋（－１Ｘ）＋（＋Ｘ／２）＝０となる。その結果、波巻コイル３の各ストレート部３１の位置は一定となり、６本の波巻コイル３を並べて重ねることにより構成される１層分の層コイルの各ストレート部３１は、図３に示すように、スロット１２内の径方向の同一位置（同一深さ）に配置される。即ち、６本の波巻コイル３は、並べて重ねることにより一つの層コイルを構成しても、ストレート部３１の部位では、波巻コイル３の線幅Ｘ分の幅しか有していない。

なお、層コイルＴ８における入力端部２ａは、Ｄ１２方向の最端部のストレート部３１の上端部３１ａに連結される斜行部３２４の端部に設けられる。この斜行部３２４は、ストレート部３１の上端部３１ａからＤ１２方向に傾斜しているが、ストレート部３１に対してオフセットしていない。即ち、波巻コイル３を一平面上に展開した場合、入力端部２ａ、斜行部３２４及びストレート部３１は、全て同一平面上に配列されるように形成されている。

また、層コイルＴ８において、波巻コイル３のＤ１１方向の最端部のストレート部３１の上端部３１ａには、ステータコア１０の径方向外側にオフセットする第１斜行部３２１が連結される。この第１斜行部３２１は、最端部のストレート部３１から、Ｄ１２方向の隣りのストレート部３１に戻るように傾斜している。層コイルＴ８のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１は、この第１斜行部３２１の先端部であり、次の層コイルＴ７との間でターン部３２の頂部３２３を構成する。

図７及び図８は、層コイルＴ８を構成する同一構造の２本の波巻コイル３、３を重ねた状態を示している。このように複数の波巻コイル３を重ねる場合は、例えば、Ｕ１相に対応する１本目（図７における奥側）の波巻コイル３の径方向内側（Ｄ２２方向側）に、Ｕ２相に対応する２本目（図７における手前側）の波巻コイル３を、周方向（Ｄ１１方向）に１スロット分位置をずらして重ねる。これにより、１本目の波巻コイル３のストレート部３１と２本目の波巻コイル３のストレート部３１とは、ステータコア１０の隣り合うスロット１２、１２にそれぞれ挿入可能に配置される。

２本の波巻コイル３、３の位置が１スロット分ずれて重ねられることにより、各波巻コイル３、３のターン部３２、３２同士の位置も１スロット分の間隔だけずれて重ねられる。これにより、図７に示すように、各ターン部３２の頂部３２３、３２３同士の位置が１スロット分ずれると共に、径方向外側にオフセットしている第１斜行部３２１と径方向内側にオフセットしている第２斜行部３２２とが、頂部３２３の近傍で相互に交差するように組み合わされる。

具体的には、１本目の波巻コイル３に２本目の波巻コイル３をずらして重ねる際、１本目の波巻コイル３のターン部３２が、２本目の波巻コイル３のターン部３２に対して周方向にずれることにより、ターン部３２、３２同士は頂部３２３の近傍で交差する。このとき、一方の波巻コイル３の第１斜行部３２１は、他方の波巻コイル３の第２斜行部３２２と交差し、一方の波巻コイル３の第２斜行部３２２は、他方の波巻コイル３の第１斜行部３２１と交差する。

その結果、図８に示すように、２本重ねられた波巻コイル３、３における各ターン部３２、３２の第１斜行部３２１、３２１同士及び第２斜行部３２２、３２２同士は、径方向（Ｄ２１－Ｄ２２方向）の同一位置に揃えられると共に、周方向（Ｄ１１－Ｄ１２方向）に重なるように配列される。これにより、２本の波巻コイル３、３が重ねられても、それぞれのストレート部３１の位置は、周方向に１スロット分だけずれた径方向の同一位置に揃えられる。このため、複数の波巻コイル３、３を径方向に重ねても、波巻コイル３、３同士が互いに干渉し合うことはなく、積層方向の厚みを抑えることができる。同様にして、６本全ての波巻コイル３を順次重ねることにより、図４に示す１層分の層コイルＴ８が構成される。

このように、層コイルＴ８は、それぞれ１２本のストレート部３１を有する６本の波巻コイル３を、１スロット分ずつ位置をずらして構成されるため、ステータコア１０の７２個のスロット１２にそれぞれ収容される７２本のストレート部３１を備える。７２本のストレート部３１は、図３に示すように、ステータコア１０のスロット１２内に挿入された際、スロット１２内の径方向の位置（深さ）が、全て同一となるように配置される。また、層コイルＴ８において、ステータコア１０の軸方向の上下の両外側にはみ出した部位には、図４に示すように、１スロット分ずつ位置がずれた６本のターン部３２により構成されるターン部群３３が、周方向に沿って上下交互に配置される。

なお、同一のスロット１２から延出するターン部３２の第１斜行部３２１及び第２斜行部３２２は、どの層コイルＴ１～Ｔ８においても、径方向の同じ方向にオフセットすることで、層コイルＴ１～Ｔ８の各ターン部３２（ターン部群３３）が干渉し合うことを防いでいる。

次に、波巻コイルユニット２におけるターンレーンチェンジについて、図１０～図１２を用いて説明する。図１０は、ターンレーンチェンジした２つの層コイルが重ねられた状態を示す斜視図である。図１１は、波巻コイルのターンレーンチェンジ部を一平面に展開した状態を示す正面図である。図１２は、図１１に示す波巻コイルの平面図である。
６本の波巻コイル３はそれぞれ連続線からなるため、最外層の層コイルＴ８がステータコア１０を時計方向（Ｄ１１方向）に１周分周回するように装着されると、６本の波巻コイル３は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１において１層分内側にターンレーンチェンジし、層コイルＴ８の内側に次の１層分の層コイルＴ７を形成する。

層コイルＴ７において、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１は、層コイルＴ７を巻回する際の始端部であり、層コイルＴ７は、このターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１から、層コイルＴ８の周回方向とは反対の反時計方向（Ｄ１２方向）に周回するように巻回される。このため、入力端部２ａから入力された電流は、図１０中の白抜き矢印で示すように、層コイルＴ７における全ての波巻コイル３を、層コイルＴ８の場合とは反対の反時計方向（Ｄ１２方向）に流れるようになっている。

なお、この層コイルＴ７における各波巻コイル３についても、径方向内側に隣り合う次の層コイルＴ６との境界部で切断して示している。層コイルＴ７の他端部（各波巻コイル３の他端部）は、層コイルＴ７から層コイルＴ６へのターンレーンチェンジ部ＴＬＣ２を構成している。また、層コイルＴ７は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ２までを指す。

層コイルＴ７は、入力端部２ａを有していない点と、周回方向（電流の向き）が層コイルＴ８と反対方向となる点以外は、層コイルＴ８と実質的に同一の構成である。図１１、図１２は、層コイルＴ８、Ｔ７のうちの１本の波巻コイル３のみを示している。なお、図１１、図１２において、層コイルＴ８に対応する波巻コイル３はドットのハッチングで示している。また、図１０～図１２において、層コイルＴ８の各波巻コイル３の構成要素を示す符号には「Ａ」を付記すると共に、層コイルＴ７の各波巻コイル３の構成要素を示す符号には「Ｂ」を付記して区別する。

層コイルＴ７のステータコア１０に対する周回方向は、層コイルＴ８とは反対方向になるため、層コイルＴ７を構成する波巻コイル３は、図５～図８に示す層コイルＴ８を構成する波巻コイル３を左右反転させた構成を有する。具体的には、層コイルＴ７の各波巻コイル３は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１に対して、第１斜行部３２１Ｂによって径方向内側に１Ｘだけオフセット（－１Ｘ）して連結される。このターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１に連結される層コイルＴ８の第１斜行部３２１Ａは、層コイルＴ８のストレート部３１Ａに対して径方向外側にＸ／２だけオフセット（＋Ｘ／２）しているため、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１に連結される第１斜行部３２１Ｂは、層コイルＴ８のストレート部３１に対して、径方向内側にＸ／２だけオフセット（－Ｘ／２）した位置にある。更に、層コイルＴ７のストレート部３１Ｂは、第１斜行部３２１Ｂに対して径方向内側にＸ／２だけオフセット（－Ｘ／２）するため、層コイルＴ７の各ストレート部３１Ｂの位置は、層コイルＴ８のストレート部３１Ａに対して、Ｘ／２＋（－１Ｘ）＋（－Ｘ／２）＝－１Ｘとなる。従って、層コイルＴ７の各ストレート部３１Ｂは、層コイルＴ８のストレート部３１Ａの径方向内側に重なるように配置される。

層コイルＴ７の他の５本の波巻コイル３も同様にターンレーンチェンジするため、図３に示すように、層コイルＴ７を構成する６本の波巻コイル３の各相のストレート部３１は、それぞれ層コイルＴ８と同じ相のスロット１２内に収容される。その結果、層コイルＴ８、Ｔ７間のＵＶＷの各相の位相は揃えられる。

図１１に示すように、層コイルＴ７におけるターン部３２Ｂは、層コイルＴ８において周方向に隣り合う２つのターン部３２Ａ、３２Ａの間に配置される。層コイルＴ８を構成する各波巻コイル３のストレート部３１Ａは、６スロット毎の一定の間隔で並列され、同様に、層コイルＴ７を構成する各波巻コイル３のストレート部３１Ｂも、６スロット毎の一定の間隔で並列されているため、図１０に示すように、層コイルＴ７の各ターン部群３３Ｂは、層コイルＴ８の周方向に隣り合うターン部群３３Ａ、３３Ａの間に互い違いに体裁良く収まる形となり、層コイルＴ８、Ｔ７間のターン部群３３Ａ、３３Ｂ同士が互いに干渉することはない。

その後、同様にして、層コイルＴ７のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ２に、次の１層分の層コイルＴ６の各波巻コイル３が接続され、更に、層コイルＴ６のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ３に、更に次の１層分の層コイルＴ５の各波巻コイル３が接続される。

層コイルＴ８～Ｔ５を展開した状態を図１３に模式的に示す。層コイルＴ８～Ｔ５は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１～ＴＬＣ４において、ステータコア１０に対する周回方向（電流の向き）が、図１３中の白抜き矢印に示すように、順次反対方向となるように接続される。即ち、層コイルＴ６の各波巻コイル３は、層コイルＴ８と同様に構成され、層コイルＴ５の各波巻コイル３は、層コイルＴ７と同様に構成される。なお、層コイルＴ６は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ２からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ３までを指し、層コイルＴ５は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ３からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４までを指す。

各層コイルＴ８～Ｔ５のストレート部３１は、同一のスロット１２内でＵＶＷの各相の位相が揃うように各スロット１２に収容される。また、層コイルＴ８～Ｔ５の各ターン部群３３は、隣り合う層コイル間で互い違いに体裁良く収まる形となり、互いに干渉することはない。

次に、層コイルＴ５の更に内側に、層コイルＴ４が配置される。この層コイルＴ５、Ｔ４間のターンレーンチェンジの様子を図１４、図１５Ａ、図１５Ｂに示す。図１４は、層コイルＴ５と層コイルＴ４のみの一部を拡大して示している。図１４において、層コイルＴ５はドットのハッチングで示している。図１５Ａ、図１５Ｂは、層コイルＴ４のストレート部が収容されるスロットの位置を示す図である。また、図１６は、波巻コイルユニットの内側５層の層コイルを展開した状態を模式的に示す図である。図１４、図１５Ａ、図１５Ｂにおいて、層コイルＴ５の各波巻コイル３の構成要素を示す符号には「Ｃ」を付記すると共に、層コイルＴ４の各波巻コイル３の構成要素を示す符号には「Ｄ」を付記して区別する。

層コイルＴ５、Ｔ４間は、図３に示すように、リップル低減のためにＵＶＷの各相の位相が周方向に１スロット分ずれる部位である。層コイルＴ５から層コイルＴ４へのターンレーンチェンジは、層コイルＴ５の各波巻コイル３のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４に、層コイルＴ４の各波巻コイル３が接続されることによってなされる。このとき、位相をずらさない通常の巻回形態であれば、層コイルＴ４を構成する全ての波巻コイル３は、層コイルＴ５の周回方向と反対方向となる本来の周回方向（Ｄ１１方向）に沿って巻回される。

しかし、リップル低減のために位相をずらす場合、図１４に示すように、層コイルＴ４を構成する６本の波巻コイル３のうちの５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ（Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相、Ｗ２相）については、通常の巻回形態の通り、層コイルＴ５の周回方向と反対方向（Ｄ１１方向）に周回するように巻回される。しかし、層コイルＴ４を構成する６本の波巻コイル３のうちのＤ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置される残りの１本の波巻コイル３０２（Ｕ１相）だけは、層コイルＴ５の周回方向と同じ方向（Ｄ１２方向）に周回するように巻回される。このため、図１４中の波巻コイル３に付記した矢印のように、層コイルＴ４の１本の波巻コイル３０２の周方向の電流の向きは、他の５本の波巻コイル３０１の電流の向きと逆になる。

なお、本実施形態の連続線からなる波巻コイル３により構成される波巻コイルユニット２において、層コイルＴ４を構成する６本の波巻コイル３のうちのＤ１２方向（第１の方向）の最も端部の波巻コイルとは、層コイルＴ５との接続部である層コイルＴ４の６つのターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４において、Ｄ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置されるターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４と接続される波巻コイルを指す。

層コイルＴ４を構成する各波巻コイル３（波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２）において、層コイルＴ５との間のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４を始端としたときに最初に配置される６本のストレート部３１Ｄ_１は、図１５Ａの波巻コイル３０１ａ～３０１ｅの場合及び図１５Ｂの波巻コイル３０２の場合にそれぞれ示すように、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４を挟んでストレート部３１Ｄ_１と反対側に配置される層コイルＴ５における同一の相の最も近い端部のストレート部３１Ｃに対して、５スロット分だけ離隔するように配置される。

即ち、本来、同一の相を構成するストレート部３１は、６スロット毎（６スロット飛び）の均等間隔でスロット１２内に収容されるが、層コイルＴ５から層コイルＴ４へのターンレーンチェンジの際、電流の流れ方向に沿ってターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４から最初に配置される層コイルＴ４のストレート部３１Ｄ_１は、層コイルＴ５の最後に配置されるストレート部３１Ｃに対して、１スロット分短い５スロット飛びの位置のスロット１２内に収容される。これ以降の各ストレート部３１Ｄは、通常通りの６スロット毎（６スロット飛び）にスロット１２内に収容される。

その後、図１６に模式的に示すように、層コイルＴ３、Ｔ２、Ｔ１が、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ５、ＴＬＣ６、ＴＬＣ７でそれぞれ内側に順次ターンレーンチェンジすることにより、周回方向（電流の向き）が順次反転するように巻回される。このとき、層コイルＴ４において、周回方向（電流の向き）が５本の波巻コイル３０１と反対方向とされた１本の波巻コイル３０２の周回方向（電流の向き）は、層コイルＴ３、Ｔ２、Ｔ１にターンレーンチェンジする度に順次反転するため、常に他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅの周回方向（電流の向き）と反対方向になる。

なお、層コイルＴ４は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ５までを指し、層コイルＴ３は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ５からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ６までを指し、層コイルＴ２は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ６からターンレーンチェンジ部ＴＬＣ７までを指し、層コイルＴ１は、ターンレーンチェンジ部ＴＬＣ７から出力端部２ｂまでを指す。

層コイルＴ３、Ｔ２、Ｔ１の全てのストレート部３１は、層コイルＴ４から連続して６スロット毎のスロット１２内に収容されるため、波巻コイルユニット２のＵＶＷの各相の位相は、層コイルＴ５と層コイルＴ４との間で、図３に示すように、層コイルＴ８～Ｔ５の各相の位相に対して、１スロット分だけＤ１２方向（第１の方向）にずれることになる。このため、この波巻コイルユニット２は、トルク変動をなだらかにしてリップルの低減を図ることが可能となる。

また、図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、層コイルＴ４のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ４から電流の流れ方向に沿って最初に配置されるストレート部３１Ｄ_１の位置は、Ｄ１２方向に１スロット分ずれることにより、層コイルＴ５のターン部群３３Ｃと層コイルＴ４のターン部群３３Ｄとの干渉が懸念されるが、層コイルＴ４において、位相のずれ方向であるＤ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置されるＵ１相の波巻コイル３０２の周回方向は、他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅの周回方向と反対方向になる。これにより、層コイルＴ４の各波巻コイル３は、層コイルＴ６のうち、Ｄ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置されるＵ１相の波巻コイル３０２のストレート部３１が挿入されるスロット１２と同じスロット１２に挿入される波巻コイル３とターン部３２の形状が同一になる。そのため、層コイルＴ５と層コイルＴ４のターン部３２の関係は、層コイルＴ６と層コイルＴ５のターン部３２の関係と同一になり、層コイルＴ５のターン部群３３Ｃと層コイルＴ４のターン部群３３Ｄとが互いに干渉することはない。

即ち、層コイルＴ４のＵ１相の波巻コイル３０２のストレート部３１Ｄ_１が収容されるスロット１２をＤ１２方向に１スロット分ずらすと、仮にその波巻コイル３０２を他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅと同じ通常の周回方向に巻回させた場合に、その波巻コイル３０２のストレート部３１Ｄ_１に連結される１本分のターン部３２は、径方向のオフセット方向が層コイルＴ５のＷ２相に対応する波巻コイル３のターン部３２と逆向きになってしまい、互いに干渉してしまうことになる。しかし、本実施形態の層コイルＴ４のＵ１相の波巻コイル３０２のターン部３２は、図１４に示すように、他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅのターン部３２で構成されるターン部群３３Ｄにおいて、位相のずれ方向（第１の方向）と反対方向のＤ１１方向（第２の方向）側に配置されるため、結果的に、層コイルＴ４の各ターン部群３３Ｄの形状は、層コイルＴ５の各ターン部群３３Ｃの位置に対して、通常通りの６スロット分ずれた適正位置に挿入された場合の形状と一致し、層コイルＴ５のターン部群３３Ｃと層コイルＴ４のターン部群３３Ｄとの相互干渉は避けられる。

［第２実施形態］
次に、波巻コイルユニット及びステータの第２実施形態について説明する。
図１７は、本発明の第２実施形態に係る波巻コイルユニットが装着されたステータを示す斜視図である。図１８は、図１７に示す波巻コイルユニットを構成する１つの層コイルを示す正面図である。図１９は、図１７に示す波巻コイルユニットにおける各層コイルの端部の配列状態を示す平面図である。図２０は、層コイルＴ５と層コイルＴ４のみの一部を拡大して示す斜視図である。
第１実施形態のステータ１及び波巻コイルユニット２と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、それらの説明において第１実施形態と共通する部分については第１実施形態の上記説明を援用し、以下の説明では省略する。

ステータ１Ａのスロット１２に装着される波巻コイルユニット２Ａは、層コイルＴ１～Ｔ８の８層（８ターン）からなる点で、第１実施形態の波巻コイルユニット２と共通する。この波巻コイルユニット２Ａも、２相ずつのＵＶＷの各相に対応し、更に、それらが内側の４つの層コイルＴ１～Ｔ４のグループＴａと外側の４つの層コイルＴ５～Ｔ８のグループＴｂとの２つのグループに仮想的に分けられている。しかし、各層コイルＴ１～Ｔ８を構成する６本の波巻コイル３０は、それぞれ１層毎に分離した分割線からなる点で、第１実施形態と相違する。即ち、波巻コイルユニット２Ａは、それぞれ分離した８つの層コイルＴ１～Ｔ８によって構成されている。

図１８に示すように、１層分の層コイルＴは、図５～図８と同様に構成されるストレート部３１とターン部３２とを有する６本の波巻コイル３０からなる。各波巻コイル３０における一端部（第１端部３０ａ）は、図５に示す第１実施形態の波巻コイル３の入力端部２ａと同様の構成を有し、他端部（第２端部３０ｂ）は、図５に示す第１実施形態の波巻コイル３のターンレーンチェンジ部ＴＬＣ１に、第１端部３０ａと同一方向に突出するように設けられる。但し、第２端部３０ｂはストレート部３１に対して径方向にオフセットしていない。

各波巻コイル３０のストレート部３１は、６スロット毎の一定間隔で離隔している。従って、層コイルＴの７２本のストレート部３１は、ステータコア１０の７２個のスロット１２に対応している。層コイルＴの全てのストレート部３１が各スロット１２内に収容されることにより、ステータコア１０の１周分に対応する波巻コイルユニット２Ａの１層分の層コイルを構成する。

本実施形態では、ステータコア１０の径方向外側から径方向内側にかけて、層コイルＴ８～Ｔ１の８つの層コイルが配置される。各層コイルＴ８～Ｔ１は、波巻コイル３０の第１端部３０ａを周回方向の始端としたとき、図１３と同様に、ステータコア１０のスロット１２に対して、層コイルＴ８から層コイルＴ１にかけて、周回方向をＤ１１方向とＤ１２方向とに交互に反転させることにより、順次内側にターンレーンチェンジされて巻回される。このため、各層コイルＴ８～Ｔ１のそれぞれのターン部群３３同士は体裁良く収まり、互いに干渉することはない。また、各層コイルＴ８～Ｔ１における第１端部３０ａと第２端部３０ｂとは、図１７、図１９に示すように、径方向（Ｄ２１－２２方向）に揃えられている。

この波巻コイルユニット２Ａにおいて、層コイルＴ５と層コイルＴ４との間でＵＶＷの各相の位相を周方向に１スロット分ずらす方法について図１９、図２０を用いて説明する。なお、図１９においてドットのハッチングを付して示す部位は、各層コイルＴ８～Ｔ１の波巻コイル３０における第１端部３０ａを示し、それ以外のハッチングを付していない部位は、各層コイルＴ８～Ｔ１の波巻コイル３０における第２端部３０ｂを示す。

この波巻コイルユニット２Ａにおいて、第１実施形態の波巻コイルユニット２と同様に、層コイルＴ８の各波巻コイル３０の第１端部３０ａを波巻コイルユニット２Ａへの電流の入力端部とした場合、層コイルＴ８の各第２端部３０ｂは、ストレート部３１が同一のスロット１２内に配置される層コイルＴ７における波巻コイル３０の各第１端部３０ａと結線される。即ち、電気的に接続される。層コイルＴ７の各第２端部３０ｂは、ストレート部３１が同一のスロット１２内に配置される層コイルＴ６における波巻コイル３０の各第１端部３０ａと結線される。層コイルＴ６の各第２端部３０ｂは、ストレート部３１が同一のスロット１２内に配置される層コイルＴ５における波巻コイル３０の各第１端部３０ａと結線される。その結果、層コイルＴ８から層コイルＴ５にかけて流れる電流の向きは、図１３の場合と同様に、Ｄ１１方向とＤ１２方向とに１層毎に反転すると共に、同一のスロット１２内には同一の相のストレート部３１が配置される。

しかし、層コイルＴ５と層コイルＴ４との間では、層コイルＴ５の各第２端部３０ｂは、ストレート部３１が同一のスロット１２内に配置される層コイルＴ４の波巻コイル３０に対して、Ｄ１２方向（第１の方向）に１スロットだけ位置がずれた波巻コイル３０の端部とそれぞれ結線される。具体的には、図１９に示すように、層コイルＴ５においてＤ１２方向の最も端部の第２端部３０ｂ_１は、層コイルＴ４の第２端部３０ｂ_１１～３０ｂ_１６のうちのＤ１１方向の最も端部の第２端部３０ｂ_１６に結線される。また、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_２は、層コイルＴ４の第１端部３０ａ_１～３０ａ_６のうちのＤ１２方向の最も端部の第１端部３０ａ_１に結線される。以後同様に、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_３は、層コイルＴ４の第１端部３０ａ_２と結線され、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_４は、層コイルＴ４の第１端部３０ａ_３と結線され、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_５は、層コイルＴ４の第１端部３０ａ_４と結線され、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_６は、層コイルＴ４の第１端部３０ａ_５と結線される。なお、図１９において結線部は太線で示している。この結線部は、図１７、図２０では図示を省略している。

このように、層コイルＴ５の第２端部３０ｂ_１～３０ｂ_６は、層コイルＴ４の各端部のうちのＤ１２方向（第１の方向）に１スロット分ずれた第２端部３０ｂ_１６及び第１端部３０ａ_１～３０ａ_５と結線される。このうちの層コイルＴ５におけるＤ１２方向の最も端部の第２端部３０ｂ_１は、層コイルＴ４の第２端部３０ｂ_１６と結線されるため、層コイルＴ４の各波巻コイル３０に流れる周方向の電流の向きは、図２０中の波巻コイル３０に付記した矢印のように、層コイルＴ５と結線される層コイルＴ４の６本の波巻コイル３０のうちのＤ１２方向（第１の方向）の最も端部の第２端部３０ｂ_１６を有する波巻コイル３０２を流れる周方向の電流の向きだけが、他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅを流れる周方向の電流の向きと逆になる。

なお、本実施形態の分割線からなる波巻コイル３０により構成される波巻コイルユニット２Ａにおいて、層コイルＴ４を構成する６本の波巻コイル３０のうちのＤ１２方向（第１の方向）の最も端部の波巻コイルとは、層コイルＴ４における層コイルＴ５との結線部において、Ｄ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置される結線部で電気的に接続される波巻コイルを指す。この波巻コイルは、図１９に示すように、層コイルＴ５の各第２端部３０ｂ_１～３０ｂ_６と結線される１本の第２端部３０ｂ_１６と５本の第１端部３０ａ_１～３０ａ_５とを有する波巻コイルの束Ｇ内において、Ｄ１２方向（第１の方向）の最も端部の波巻コイルである。

その後、層コイルＴ４から層コイルＴ１にかけての結線は、図１９に示すように、径方向に位置が揃えられている端部同士、即ち、ストレート部３１が同一のスロット１２内に配置される波巻コイル３０、３０同士で行われる。このため、波巻コイルユニット２Ａの各相の位相は、図３と同様に、層コイルＴ８～Ｔ５と層コイルＴ４～Ｔ１との間でＤ１２方向（第１の方向）に１スロット分ずれることになり、リップルが低減される。また、波巻コイルユニット２Ａの各相の位相を、層コイルＴ８～Ｔ５と層コイルＴ４～Ｔ１との間でＤ１２方向（第１の方向）に１スロット分ずらしても、層コイルＴ５と層コイルＴ４との間でターン部群３３同士が干渉することはない。

（コイル挿入方法）
次に、第２実施形態の波巻コイルユニット２Ａをステータコア１０の径方向に移動させてスロット１２に挿入する具体的な方法について説明する。
波巻コイルユニット２Ａは、径方向の最も外側の層コイルＴ８から最も内側の層コイルＴ１に亘って、ステータコア１０の各スロット１２に挿入される。各層コイルＴ１～Ｔ８における６本の波巻コイル３０も、１本ずつステータコア１０の各スロット１２に挿入される。このとき、層コイルＴ８から層コイルＴ５のグループＴｂにおいては、図１３に示すように、層コイルＴ８の入力端部２ａを始端として、各波巻コイル３０をＤ１１方向、Ｄ１２方向、Ｄ１１方向、Ｄ１２方向に交互に反転して周回するように巻回され、各スロット１２に挿入される。

具体的には、本実施形態では、層コイルＴ８は、図１９に示すＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相、Ｗ２相の順に、それぞれ対応する波巻コイル３０が、Ｄ１１方向に周回するように、ステータコア１０の各スロット１２に挿入される。このとき、Ｕ２相の波巻コイル３０は、Ｕ１相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｖ１相の波巻コイル３０は、Ｕ２相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｖ２相の波巻コイル３０は、Ｖ１相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｗ１相の波巻コイル３０は、Ｖ２相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｗ２相の波巻コイル３０は、Ｗ１相の波巻コイル３０の内側に重ねられる。

次いで、層コイルＴ７では挿入順序が層コイルＴ８に対して反転する。この場合、層コイルＴ７を構成する６本の波巻コイル３０は、径方向外側に隣接する層コイルＴ８のうち、最後にスロット１２に挿入されたＷ２相に対応する波巻コイル３０と結線される波巻コイル３０から順に挿入される。即ち、層コイルＴ７は、図１９に示すＷ２相、Ｗ１相、Ｖ２相、Ｖ１相、Ｕ２相、Ｕ１相の順に、それぞれ対応する波巻コイル３０が、Ｄ１２方向に周回するように、ステータコア１０の各スロット１２に挿入される。このとき、Ｗ１相の波巻コイル３０は、Ｗ２相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｖ２相の波巻コイル３０は、Ｗ１相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｖ１相の波巻コイル３０は、Ｖ２相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｕ２相の波巻コイル３０は、Ｖ１相の波巻コイル３０の内側に重ねられ、Ｕ１相の波巻コイル３０は、Ｕ２相の波巻コイル３０の内側に重ねられる。

以後、層コイルＴ６は層コイルＴ８と同様に、層コイルＴ５は層コイルＴ７と同様に、それぞれステータコア１０の各スロット１２に挿入される。即ち、層コイルＴ６、Ｔ５を構成する６本の波巻コイル３０は、径方向外側に隣接する層コイルＴ７、Ｔ６における最後にスロット１２に挿入された波巻コイル３０とそれぞれ結線される波巻コイル３０から順にスロット１２に挿入される。

一方、層コイルＴ５から層コイルＴ４へターンレーンチェンジする場合は、図１９に示すように、層コイルＴ５の６本の波巻コイル３０と結線される波巻コイルの束Ｇを構成する層コイルＴ４の６本の波巻コイル３０が、順次スロット１２に挿入される。このとき、層コイルＴ４は、図２０に示したように、層コイルＴ５の６本の波巻コイル３０と結線されるＵ１相～Ｗ２相に対応する６本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２のうち、Ｄ１２方向（第１の方向）の最も端部に配置されるＵ１相に対応する１本の波巻コイル３０２のみが、他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅと反対方向に周回するように巻回されるため、以下のように、グループＴｂの層コイルＴ８から層コイルＴ５までの挿入方法とは異なる。

グループＴａにおいてグループＴｂと径方向に隣り合う層コイルＴ４は、層コイルＴ８～Ｔ５までの波巻コイル３０の挿入順序に従えば、波巻コイルの束Ｇを構成する６本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２のうち、層コイルＴ５において最後にスロット１２に挿入された第２端部３０ｂ_１を有するＵ１相に対応する波巻コイル３０と結線される波巻コイル３０２（第２端部３０ｂ_１６を有する波巻コイル３０２）から、層コイルＴ５の周回方向（Ｄ１２方向）とは反対のＤ１１方向に向けて順次にスロット１２に挿入することになる。

しかし、本実施形態の波巻コイルユニット２Ａの場合では、図１９及び図２０に示すように、層コイルＴ４の６本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２のうち、Ｄ１２方向の最も端部に配置される１本の波巻コイル３０２に対して、Ｄ１１方向に隣り合うＵ２相に対応する波巻コイル３０１ａを最初にＤ１１方向に周回するようにスロット１２に挿入する。その後、その波巻コイル３０１ａのＤ１１方向に隣り合う波巻コイル３０１ｂから波巻コイル３０１ｅにかけてＤ１１方向に周回するように順次スロット１２に挿入し、Ｄ１２方向の最も端部の波巻コイル３０２を、最後にＤ１２方向に周回するようにスロット１２に挿入する。

即ち、層コイルＴ４の６本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２の挿入順序は、波巻コイル３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ、３０１ｅ、３０２の順になる。このうちの最後に挿入される波巻コイル３０２は、上述したように、他の５本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅの周回方向に対して反対方向に周回するように巻回される。

これにより、図２０に示すように、層コイルＴ４の６本の波巻コイル３０１ａ～３０１ｅ、３０２の各ターン部は、挿入順序に従って、波巻コイル３０１ａが最も径方向外側となり、その内側に波巻コイル３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ、３０１ｅの各ターン部が、Ｄ１１方向に１スロット分ずつずれて順次重ねられる。そして、最後に挿入されて周回方向が反対方向となる波巻コイル３０２のターン部は、波巻コイル３０１ｅのターン部の内側に、Ｄ１１方向に１スロット分ずれて重ねられる。その結果、層コイルＴ４の各ターン部群３３Ｄは、層コイルＴ５の各ターン部群３３Ｃの間に、干渉することなく体裁良く収まるようになる。

その後、グループＴａにおける層コイルＴ４以外の他の層コイルＴ３～Ｔ１も、各層コイルＴ３～Ｔ１の径方向外側に隣り合う層コイルＴ４～Ｔ２において最後に挿入された波巻コイルに接続される波巻コイルから、周回方向が層コイルＴ４とは反対方向になるように順次スロット１２に挿入する。即ち、層コイルＴ３は、層コイルＴ４において最後に挿入されたＵ１相に対応する波巻コイル３０２の第１端部と結線される波巻コイル３０を、周回方向がＤ１１方向になるように最初にスロット１２に挿入する。その後、層コイルＴ４の波巻コイル３０１ｅ、３０１ｄ、３０１ｃ、３０１ｂ、３０１ａと結線される波巻コイル３０の順に周回方向がＤ１２方向となるようにスロット１２に挿入する。

以後、層コイルＴ２、Ｔ１も上記同様にして、層コイルＴ３、Ｔ２において最後にスロット１２に挿入された波巻コイル３０と結線される波巻コイル３０から順次周回方向が反対方向となるようにスロット１２に挿入する。このように層コイルＴ３～Ｔ１も以上の順序でスロット１２に挿入されることにより、各層コイルＴ３～Ｔ１のターン部群も、層コイルＴ４のターン部群３３Ｄと同様に、径方向外側に隣接する層コイルの各ターン部群の間に、干渉することなく体裁良く収まるようになる。従って、本実施形態のコイル挿入方法によれば、層コイルＴ８～Ｔ５と層コイルＴ４～Ｔ１との間の位相をずらしてリップルを低減可能でありながら、層コイル間のターン部群３３同士が干渉することのない波巻コイルユニット２Ａを有するステータ１０を容易に構成することができる。

［その他の実施形態］
以上説明した各実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相がそれぞれ２相ずつからなる２相巻について例示したが、これに限定されず、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相がそれぞれ３相以上からなるものであってもよい。

また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相がそれぞれ３相以上からなる場合は、層コイルを径方向に２つのグループに分けるものに限らず、３つ以上のグループに分け、それらのグループ相互間でＵＶＷの各相の位相を１スロット分ずらすようにしてもよい。

１、１Ａステータ
１０ステータコア
１２スロット
２、２Ａ波巻コイルユニット
３、３０波巻コイル
３１ストレート部
３１ａ（ストレート部の）上端部
３１ｂ（ストレート部の）下端部
３２ターン部
３３ターン部群
３０２一方の層コイルの複数の波巻コイルのうちの第１の方向の最も端部に配置される波巻コイル
３０１ａ～３０１ｅ一方の層コイルの他の波巻コイル
Ｔ１～Ｔ８層コイル
Ｔａ、Ｔｂ：グループ

Claims

複数並列されるストレート部と、隣り合う前記ストレート部の一方端部同士及び他方端部同士を交互に連結する複数のターン部とをそれぞれ有する波巻コイルが、それぞれ少なくとも２相ずつのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する少なくとも６本並列して重ねられると共に、前記ストレート部がステータコアのスロット内に収容されることにより、前記ステータコアを周回する複数の層コイルが構成され、
前記複数の層コイルは、それぞれ前記ストレート部が前記スロット内における前記ステータコアの径方向の同じ位置に配置されるように積層され、前記ステータコアの軸方向の外側に、前記層コイルにおいて重ねられた前記波巻コイルの前記ターン部により構成される複数のターン部群が配置され、前記ステータコアの径方向に隣り合う前記層コイルのうちの一方の前記層コイルにおける前記ステータコアの周方向に隣り合う前記ターン部群の間に、他方の前記層コイルの前記ターン部群が配置される、波巻コイルユニットであって、
前記複数の層コイルは、前記ステータコアの径方向に少なくとも２つのグループに分けられ、隣り合う２つの前記グループのうちの一方のグループを構成する前記層コイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相が、他方のグループを構成する前記層コイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相に対して、前記ステータコアの周方向に沿う第１の方向に１スロット分ずれていると共に、前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイルの前記複数の波巻コイルのうち前記第１の方向の最も端部に配置される１つの波巻コイルは、同一の前記層コイルの他の波巻コイルに対して、前記ステータコアの周方向に沿う周回方向が反対方向である、波巻コイルユニット。
前記波巻コイルは、全ての前記層コイルに亘って連続する連続線により構成される、請求項１に記載の波巻コイルユニット。
前記波巻コイルは、前記層コイル毎に分割された分割線により構成される、請求項１に記載の波巻コイルユニット。
請求項１～３のいずれか１項に記載の波巻コイルユニットと、周方向に沿って配列される複数のスロットを有するステータコアと、を備える、ステータ。
請求項３に記載の波巻コイルユニットを、前記ステータコアの径方向に移動させて前記スロット内に挿入するコイル挿入方法であって、
前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイルは、前記第１の方向の最も端部に配置される１つの前記波巻コイルに対して、前記第１の方向と反対の第２方向に隣り合う前記波巻コイルから、前記第２方向に順次前記スロットに挿入すると共に、前記第１の方向の最も端部に配置される１つの波巻コイルを最後に前記スロットに挿入し、
前記一方のグループを構成し且つ前記他方のグループと径方向に隣り合う前記層コイル以外の層コイルは、径方向外側に隣り合う層コイルにおいて最後に挿入された波巻コイルに接続する波巻コイルから順次挿入する、コイル挿入方法。