JP7423930B2 - スロットレス回転電機、及びスロットレス回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スロットレス回転電機、及びスロットレス回転電機の製造方法に関するものである。

従来、スロットレス回転電機としては、例えば、軸方向に延びる軸方向コイル部と１対の軸方向コイル部同士を周方向に連結するコイルエンド部とを有するコイルを備え、コイルエンド部にて連結された軸方向コイル部同士の周方向の間にティースが配置されずに他の相の軸方向コイル部が配置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このスロットレス回転電機では、コイルエンド部は、軸方向コイル部の軸方向端部から径方向に屈曲されつつ他の相のコイルエンド部と軸方向に重なるように配置されている。

特公平７－５０９７５号公報

しかしながら、上記のようなスロットレス回転電機では、異なる相のコイルエンド部が重なるように配置されるため、該コイルエンド部で電位差が大きくなることのある異なる相のコイル同士が短絡してしまう虞がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、異なる相のコイル間の絶縁性を確保することができるスロットレス回転電機、及びスロットレス回転電機の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するスロットレス回転電機（１１）は、軸方向に延びる軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，８３，８３ａ，８３ｂ）と１対の前記軸方向コイル部同士を周方向に連結するコイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ，８４，８４ａ，８４ｂ）とを有するコイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ，８１，８１ａ，８１ｂ）を備え、前記コイルエンド部にて連結された前記軸方向コイル部同士の周方向の間には他の相の前記軸方向コイル部が配置され、異なる相の前記コイルエンド部が重なるように配置されたスロットレス回転電機（１１）であって、異なる相の前記コイルエンド部同士の間には、絶縁部材（３２，７４ｖ，７４ｗ，８５）が介在される。

同構成によれば、異なる相のコイルエンド部同士の間には、絶縁部材が介在されるため、電位差が大きくなることのある異なる相のコイル間の絶縁性を確保することができる。
上記課題を解決するスロットレス回転電機（１１）の製造方法は、軸方向に延びる軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）と該軸方向コイル部の端部から径方向に屈曲されつつ１対の前記軸方向コイル部同士を周方向に連結するコイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）とを有するコイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）と、前記コイルエンド部が軸方向に載置される固定部材（１５）とを備え、前記コイルエンド部にて連結された前記軸方向コイル部同士の周方向の間には他の相の前記軸方向コイル部が配置され、異なる相の前記コイルエンド部が軸方向に重なるように配置されたスロットレス回転電機（１１）の製造方法であって、１つの前記コイルエンド部を前記固定部材の軸方向に載置する載置工程と、該載置工程の後、前記固定部材に載置された前記コイルエンド部の軸方向に絶縁部材（３２，７４ｖ，７４ｗ）を配置する絶縁部材配置工程と、前記絶縁部材配置工程の後、前記載置工程で載置した前記コイルエンド部とで前記絶縁部材を挟むように異なる相の前記コイルエンド部を配置する挟み工程とを備える。

同方法によれば、異なる相のコイルエンド部同士の間には、絶縁部材が介在されるため、異なる相のコイル間の絶縁性を確保することができる。そして、固定部材に対して各部材が軸方向に重ねられる順に組み付けることで、異なる相のコイルエンド部同士の間に絶縁部材を良好に介在させることができる。

上記課題を解決するスロットレス回転電機（１１）の製造方法は、軸方向に延びる軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）と該軸方向コイル部の端部から径方向に屈曲されつつ１対の前記軸方向コイル部同士を周方向に連結するコイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）とを有するコイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）と、前記コイルエンド部が軸方向に載置される固定部材（１５）とを備え、前記コイルエンド部にて連結された前記軸方向コイル部同士の周方向の間には他の相の前記軸方向コイル部が配置され、異なる相の前記コイルエンド部が軸方向に重なるように配置されたスロットレス回転電機（１１）の製造方法であって、１つの前記コイルエンド部を前記固定部材の軸方向に載置する載置工程と、該載置工程の後、前記固定部材に載置された前記コイルエンド部の軸方向に異なる相の前記コイルエンド部を配置する重ね配置工程と、前記重ね配置工程の後、異なる相の前記コイルエンド部同士の間に絶縁部材（３２，７４ｖ，７４ｗ）を挿入する挿入工程とを備える。

同方法によれば、異なる相のコイルエンド部同士の間には、絶縁部材が介在されるため、異なる相のコイル間の絶縁性を確保することができる。そして、固定部材に対して異なる相のコイルエンド部を重ねて配置した後に絶縁部材を挿入するため、例えば、固定部材に対して各部材が軸方向に重ねられる順に組み付ける場合に比べて、コイルエンド部を組み付ける工程を連続して行うことができ、製造工程を簡略化することができる。

一実施形態におけるスロットレス回転電機の一部断面図。 一実施形態におけるステータの平面図。 一実施形態におけるステータの斜視図。 一実施形態におけるステータの分解斜視図。 一実施形態におけるコイルの製造過程の第１中間部材の斜視図。 一実施形態におけるコイルの製造過程の第２中間部材の斜視図。 一実施形態におけるステータの一部拡大断面図。 一実施形態におけるステータの一部拡大斜視図。 （ａ）～（ｃ）は、一実施形態におけるステータのコイルエンド部と一端及び他端を説明するための模式図。 別例におけるステータの平面図。 別例におけるステータの平面図。 別例におけるステータの一部拡大断面図。 別例におけるスロットレス回転電機の一部断面図。 別例におけるステータの平面図。 別例におけるスロットレス回転電機の一部断面図。 別例におけるステータの一部斜視図。 別例におけるステータの一部斜視図。

以下、スロットレス回転電機の一実施形態を図１～図９に従って説明する。
図１に示すように、スロットレス回転電機１１は、センターピース１２と、センターピース１２に固定されたステータ１３と、センターピース１２に対して回転可能に支持されたロータ１４とを備える。

センターピース１２は、略円筒状の円筒部１２ａと該円筒部１２ａの軸方向一端側から径方向外側の延びるフランジ部１２ｂとを有する。
ステータ１３は、磁性板材が積層されてなる略円盤状の固定部材としてのステータコア１５と、該ステータコア１５に固定されたコイル１６とを有する。ステータ１３は、ステータコア１５の中央孔１５ａがセンターピース１２の円筒部１２ａに外嵌された状態で固定されている。

ロータ１４は、回転軸１７と、該回転軸１７に固定され前記ステータ１３を覆うように設けられる釣り鐘状のロータヨーク１８と、該ロータヨーク１８の内周面に固定された永久磁石１９とを有する。ロータ１４は、回転軸１７が、センターピース１２の円筒部１２ａに挿通された状態で一対の軸受２０によって回転可能に支持されている。

図２～図４に示すように、本実施形態のステータ１３は、ステータコア１５にコイル１６を巻回するためのティース及びティース間のスロットが設けられておらず、ステータコア１５の外周側にコイル１６が固定されるスロットレス型とされている。

コイル１６は、ステータコア１５の外周面に沿って軸方向に延びる軸方向コイル部２１と１対の軸方向コイル部２１同士を周方向に連結するコイルエンド部２２とを有し、コイルエンド部２２にて連結された軸方向コイル部２１同士の周方向の間には他の相の軸方向コイル部２１が配置されている。

詳しくは、図５及び図６に示すように、コイル１６は、導体にエナメル被覆が施された線材２３が曲げられて製造される第１及び第２中間部材２４，２５を経て、図４に示す形状に成形される。すなわち、線材２３は、まず図５に示すように、環状に複数周であって本実施形態では環状に４周分巻回されて第１中間部材２４とされる。そして、次に図５から図６に示すように、前記第１中間部材２４から周方向に５箇所ずつ軸方向に凹凸が形成されるように折り曲げられて第２中間部材２５とされる。そして、次に図６から図４に示すように、前記第２中間部材２５の軸方向の両端部が径方向内側に屈曲されて、その屈曲された部位がコイルエンド部２２とされ、軸方向に延びる部位が軸方向コイル部２１とされてコイル１６が成形されている。なお、１つの軸方向コイル部２１は、線材２３が周方向に隣接して４本並ぶように構成されている。

そして、図２及び図３に示すように、上記のように成形されたコイル１６は、撓まされつつ軸方向コイル部２１がステータコア１５の外周面に沿うように且つコイルエンド部２２がステータコア１５の軸方向の端面上に重なるように配置される。

本実施形態のコイル１６は、Ｕ相のコイル１６ｕとＶ相のコイル１６ｖとＷ相のコイル１６ｗとを備え、ステータコア１５に対してこの順で組み付けられている。そして、Ｕ相のコイル１６ｕのコイルエンド部２２ｕにて連結された軸方向コイル部２１ｕ同士の周方向の間にはＶ相及びＷ相のそれぞれ１つの軸方向コイル部２１ｖ，２１ｗが配置されている。また、Ｖ相のコイル１６ｖのコイルエンド部２２ｖにて連結された軸方向コイル部２１ｖ同士の周方向の間にはＵ相及びＷ相のそれぞれ１つの軸方向コイル部２１ｕ，２１ｗが配置されている。また、Ｗ相のコイル１６ｗのコイルエンド部２２ｗにて連結された軸方向コイル部２１ｗ同士の周方向の間にはＵ相及びＶ相のそれぞれ１つの軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖが配置されている。そして、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕは、ステータコア１５の軸方向に載置され、更にＵ相のコイルエンド部２２ｕにはＶ相のコイルエンド部２２ｖ及びＷ相のコイルエンド部２２ｗがこの順で軸方向に重なるように配置されている。すなわち、コイルエンド部２２は、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕが下の層とされ、Ｖ相のコイルエンド部２２ｖが中の層とされ、Ｗ相のコイルエンド部２２ｗが上の層とされて軸方向に重なるように配置されている。なお、図１では、上中下の層のコイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗの位置関係を視覚的に分かり易くすべく、コイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗの断面を正確に図示せずに模式的に図示している。また、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１６ｕ、１６ｖ、１６ｗは、コイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗの軸方向の位置が異なることで、軸方向コイル部２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの軸方向長さ、及びコイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗの径方向長さがそれぞれ異なるように成形されている。

また、図７に示すように、ステータコア１５の外周面には、前記線材２３の直径以下の突出量で径方向に突出して線材２３と周方向に係合する突起３１が設けられている。詳しくは、本実施形態の突起３１は、線材２３の半径以下であって半径より小さい突出量で径方向外側に突出している。また、突起３１は、全ての線材２３同士の間に設けられている。すなわち、突起３１は、周方向に並ぶ線材２３の数と同数であって周方向に１２０個形成されている。また、突起３１は、線材２３の周面に沿った湾曲面３１ａを有し、線材２３は、湾曲面３１ａと面接触するように配設されている。また、突起３１は、線材２３が周方向に隙間無く並設されるように、湾曲面３１ａ等の各寸法が設定されている。

また、図１及び図８に示すように、異なる相のコイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗ同士の間には、絶縁部材３２が介在されている。なお、図２～図４等では絶縁部材３２の図示を省略している。絶縁部材３２は、絶縁材料がシート状に成形されてなる。また、異なる相のコイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗが重なる部位は周方向に複数設けられており、本実施形態の絶縁部材３２は、周方向の全ての部位で異なる相のコイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗ同士の間に介在されるべく環状に形成されている。すなわち、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕとＶ相のコイルエンド部２２ｖは、軸方向の片側において周方向の５箇所の部位で軸方向に重なるが、それら５箇所の部位は、１枚の環状の絶縁部材３２にて絶縁されている。また、Ｖ相のコイルエンド部２２ｖとＷ相のコイルエンド部２２ｗは、軸方向の片側において周方向の５箇所の部位で軸方向に重なるが、それら５箇所の部位は、１枚の環状の絶縁部材３２にて絶縁されている。

また、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕとステータコア１５との間には、固定部材間絶縁部材３３が介在されている。固定部材間絶縁部材３３は、前記絶縁部材３２と同様に環状に形成されている。

また、本実施形態の絶縁部材３２及び固定部材間絶縁部材３３は、コイルエンド部２２ｕ、２２ｖ、２２ｗに対して固着されている。詳しくは、本実施形態では、前記ステータコア１５に対してコイル１６、絶縁部材３２及び固定部材間絶縁部材３３が組み付けられた状態でそれらの表面やそれらが接触する部位がモールド材３４でモールドされることでそれぞれが互いに固着されている。なお、モールド材３４は、各部材の表面や隙間に薄く設けられるのみであり、図１では、コイルエンド部２２ｗの表面にモールド材３４の符号を付している。

上記したステータ１３は、ステータコア１５に対して各部材が軸方向に重ねられる順に組み付けられる。すなわち、本実施形態における製造方法は、まず固定部材間絶縁部材３３をステータコア１５の軸方向に乗せる乗せ工程と、次にＵ相のコイル１６ｕを組み付けてコイルエンド部２２ｕを固定部材間絶縁部材３３が乗せられたステータコア１５の軸方向に載置する載置工程とを備える。また、製造方法は、載置工程の後、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕの軸方向に絶縁部材３２を配置する絶縁部材配置工程と、絶縁部材配置工程の後、Ｖ相のコイル１６ｖを組み付けて、前記載置工程で載置したＵ相のコイルエンド部２２ｕとで絶縁部材３２を挟むようにＶ相のコイルエンド部２２ｖを配置する挟み工程とを備える。また、本実施形態では、その後、Ｖ相のコイルエンド部２２ｖの軸方向に絶縁部材３２を配置する絶縁部材配置工程と、絶縁部材配置工程の後、Ｗ相のコイル１６ｗを組み付けて、Ｖ相のコイルエンド部２２ｕとで絶縁部材３２を挟むようにＷ相のコイルエンド部２２ｗを配置する挟み工程とを備える。

また、図２及び図３に示すように、コイル１６の一端４１は、自身の相のコイルエンド部２２と軸方向に重なりつつ径方向内側に延びて設けられ、コイル１６の他端４２は、自身の相のコイルエンド部２２と軸方向に重ならずに径方向内側に延びて設けられることになる。すなわち、上記したように成形されるコイル１６では、その両端を径方向内側に引き出す際に、一端及び他端を共に自身の相のコイルエンド部２２と軸方向に重ならないように設けることはできず、その一方である一端４１は、自身の相のコイルエンド部２２と軸方向に重なることになる。

そして、図２、図３、及び図９（ｃ）に示すように、下の層のＵ相のコイル１６ｕの一端４１ｕは、中の層のＶ相のコイルエンド部２２ｖが上方に存在しない周方向側（図９（ｃ）中、左側）で自身の相のコイルエンド部２２ｕの上方であって中の層に配置されている。

また、図２、図３、及び図９（ｂ）に示すように、中の層のＶ相のコイル１６ｖの一端４１ｖは、上の層のＷ相のコイルエンド部２２ｗが上方に存在しない周方向側（図９（ｂ）中、右側）で自身の相のコイルエンド部２２ｖの上方であって上の層に配置されている。

また、図２、図３、及び図９（ａ）に示すように、上の層のＷ相のコイル１６ｗの一端４１ｗは、中の層のＶ相のコイルエンド部２２ｖが下方に存在しない周方向側（図９（ａ）中、左側）で自身の相のコイルエンド部２２ｗの下方であって中の層に配置されている。

なお、各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの他端４２ｕ，４２ｖ，４２ｗは、自身の相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと軸方向に重ならずにそのまま径方向内側に延びて設けられている。また、上記した一端４１ｕ，４１ｖ，４１ｗ及び他端４２ｕ，４２ｖ，４２ｗの配置構成は、上記した第１及び第２中間部材２４，２５を成形する段階からそれぞれに対応した形状とされており、図５及び図６は、Ｕ相のコイル１６ｕに対応した第１及び第２中間部材２４，２５を図示している。

そして、図２に示すように、コイル１６の一端４１及び他端４２は、ターミナルとしての中性点ターミナル４３又は電源ターミナル４４に接続される。
詳しくは、本実施形態では各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端４１ｕ，４１ｖ，４１ｗは、中性点接続部とされて、それらは中性点ターミナル４３に接続されている。この中性点ターミナル４３は、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置されている。

また、各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの他端４２ｕ，４２ｖ，４２ｗは、電源接続部とされて、それらはそれぞれの相に対応した電源ターミナル４４に接続されている。この電源ターミナル４４は、その一部がコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置され、その範囲内で前記電源接続部、すなわち前記他端４２ｕ，４２ｖ，４２ｗと接続されている。

そして、図１に示すように、各電源ターミナル４４は、前記センターピース１２のフランジ部１２ｂを貫通して、１２０度位相のずれた３相駆動電流を供給可能な回路基板４５に接続されている。

次に、上記のように構成されたスロットレス回転電機１１の作用について説明する。
回路基板４５からステータ１３のコイル１６に３相駆動電流が供給されると、ステータ１３にて回転磁界が発生されてロータ１４が回転駆動される。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間には、絶縁部材３２が介在されるため、電位差が大きくなることのある異なる相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ間の絶縁性を確保することができる。

（２）コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの端部から径方向に屈曲されつつ軸方向に重なるように配置されるため、例えば、径方向に屈曲されずに軸方向に延びて配置されるものに比べて軸方向の小型化を図ることができる。

（３）Ｕ相のコイルエンド部２２ｕとステータコア１５との軸方向の間には、固定部材間絶縁部材３３が介在されるため、コイルエンド部２２ｕとステータコア１５との間の絶縁性を確保することができる。

（４）絶縁部材３２は、周方向の全ての部位で異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に介在されるべく環状に形成されるため、例えば、周方向に複数の絶縁部材とした場合に比べて、部品点数を低減することができる。

（５）絶縁部材３２は、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗに対して固着されるため、例えば、異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に挟持されただけの構成に比べて、絶縁性を確保した状態を維持し続けることができる。

（６）上記した製造方法では、ステータコア１５に対して各部材が軸方向に重ねられる順に組み付けることで、異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に絶縁部材３２を良好に介在させることができる。すなわち、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを重ねて配置した後に絶縁部材３２を挿入する場合に比べて、絶縁部材３２を容易且つ確実にコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に介在させることができる。

（７）自身の相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと軸方向に重なるコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端４１ｕ，４１ｖ，４１ｗは、全てコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置されるため、４層以上の範囲に配置される構成に比べて、軸方向の小型化を図ることができる。

（８）コイル１６の一端４１が接続される中性点ターミナル４３は、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置されるため、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内でコイル１６の一端４１を中性点ターミナル４３に接続することができる。よって、中性点ターミナル４３がコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲外に配置されるものに比べて、軸方向の小型化を図ることができる。また、コイル１６の他端４２が接続される電源ターミナル４４の一部は、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置されるため、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内でコイル１６の他端４２を電源ターミナル４４に接続することができる。よって、電源ターミナル４４がコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲外に配置されるものに比べて、軸方向の小型化を図ることができる。

（９）ステータコア１５の外周面には、コイル１６を構成する線材２３の直径以下の突出量で径方向に突出して線材２３と周方向に係合する突起３１が設けられるため、軸方向コイル部２１が周方向に移動してしまうことが抑えられる。よって、トルクリップルの増大を抑制することができる。

（１０）突起３１は、異なる相の線材２３同士の間、言い換えると異なる相の軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ同士の間に設けられるため、異なる相の線材２３同士の間に擦れるような大きな力が掛かることが抑えられ、電位差が大きくなることのある異なる相の線材２３間の絶縁性を確保することができる。

（１１）突起３１は、全ての線材２３同士の間に設けられるため、全ての線材２３が周方向に移動してしまうことが抑えられる。
（１２）突起３１は、線材２３の半径以下であって半径より小さい突出量で径方向外側に突出するため、本実施形態のように線材２３を周方向に隙間無く並設することが可能となり、線材２３が周方向に離間して設けられたものに比べて、高効率化を図ることができる。

（１３）突起３１は、線材２３の周面に沿った湾曲面３１ａを有するため、線材２３を突起３１に面接触させて周方向に係合させることができる。よって、例えば、線材２３に局部的な力が加わることを抑えることができ、線材２３の損傷を抑えることができる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。また、本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、図２に示すように、コイル１６の一端４１及び他端４２が相毎に周方向の異なる位置に配置された構成としたが、これに限定されず、一端４１及び他端４２の周方向の位置は他の配置に変更してもよい。

例えば、図１０に示すように、各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端５１ｖ，５１ｗ及び他端５２ｕからなる３つの中性点接続部を、周方向に並ぶ３対の前記軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの周方向の範囲、すなわち線材２３が２４個並ぶ周方向の範囲内に配置してもよい。このようにすると、例えば、３つの中性点接続部が前記周方向の範囲外に配置された場合に比べて、中性点接続部同士の周方向の間隔を小さくすることができる。よって、例えば、中性点ターミナル４３の周方向長さを短くすることができる。

また、例えば、図１０に示すように、各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端５１ｕ及び他端５２ｖ，５２ｗからなる３つの電源接続部を、周方向に並ぶ３対の前記軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの周方向の範囲、すなわち線材２３が２４個並ぶ周方向の範囲内に配置してもよい。このようにすると、例えば、３つの電源接続部が前記周方向の範囲外に配置された場合に比べて、電源接続部同士の周方向の間隔を小さくすることができる。よって、例えば、３つの電源ターミナル４４を周方向の狭い範囲に集約して設けることができる。

また、例えば、図１１に示すように、各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端６１ｗ及び他端６２ｕ，６２ｖからなる３つの中性点接続部、及び各相のコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端６１ｕ，６１ｖ及び他端６２ｗからなる３つの電源接続部を、周方向に並ぶ３対の前記軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの周方向の範囲、すなわち線材２３が２４個並ぶ周方向の範囲内に配置してもよい。このようにすると、上記別例（図１１参照）の効果を得ることができるとともに、更に３つの中性点接続部及び３つの電源接続部を周方向の狭い範囲に集約して設けることができる。

・上記実施形態では、ステータコア１５の突起３１は、全ての線材２３同士の間に設けられるとしたが、これに限定されず、他の間隔で設けてもよい。
例えば、図１２に示すように、突起３１は、異なる相の線材２３同士の間、言い換えると異なる相の軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ同士の間にのみ設けてもよい。

・上記実施形態では、特に言及していないが、コイル１６とステータコア１５との間を更に絶縁してもよい。
例えば、図１３に示すように、軸方向コイル部２１ｕとコイルエンド部２２ｕとの間の屈曲部７１と、ステータコア１５との間には、屈曲部間絶縁部材７２を介在させてもよい。このようにすると、屈曲部７１とステータコア１５との絶縁性を確保することができる。

また、例えば、図１３に示すように、軸方向コイル部２１とステータコア１５との間には、径方向間絶縁部材７３を介在させてもよい。このようにすると、軸方向コイル部２１とステータコア１５との絶縁性を確保することができる。

・上記実施形態では、絶縁部材３２は、環状に形成されるとしたが、これに限定されず、周方向の複数の範囲で異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に介在されるべく周方向に複数設けてもよい。

例えば、図１４に示すように、Ｗ相のコイルエンド部２２ｗの下方であってステータコア１５側には、Ｗ相のコイルエンド部２２ｗの周方向の幅よりやや広い周方向の幅で扇形状の絶縁部材７４ｗを配置してもよい。また、Ｖ相のコイルエンド部２２ｖの下方であってステータコア１５側には、Ｖ相のコイルエンド部２２ｖの周方向の幅よりやや広い周方向の幅で扇形状の絶縁部材７４ｖを配置してもよい。このようにすると、例えば、環状の絶縁部材３２とした場合に比べて、不必要な周方向範囲の絶縁部材を減らすことができ、絶縁部材の材料の無駄を抑えることができる。

・上記実施形態では、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、軸方向コイル部２１の端部から径方向内側に屈曲されるとしたが、これに限定されず、他の方向に屈曲されていてもよい。

例えば、図１５に示すように、上記実施形態における軸方向の一方側のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが径方向外側に屈曲された構成としてもよい。このようにすると、例えば、径方向外側に屈曲されたコイルエンド部２２ｕとステータコア１５との軸方向の間の固定部材間絶縁部材３３が不要となる。また、このようにすると、成形されたコイル１６を撓ませることなくステータコア１５に組み付けることができ、組み付けが容易となる。また、例えば、軸方向の両方のコイルエンド部が共に径方向外側に屈曲されたインナーロータタイプのスロットレス回転電機に具体化してもよい。

また、例えば、図１６及び図１７に示すように、変更してもよい。この例のコイル８１は、上記実施形態の線材２３を用いた波巻きタイプのコイル１６とは異なり、平角線８２を用いつつ１対の軸方向コイル部８３同士を周方向に連結するコイルエンド部８４が軸方向の一方と他方とで同一の軸方向コイル部８３を連結している。Ａ相のコイル８１ａの一対の軸方向コイル部８３ａ同士の周方向の間にはＢ相のコイル８１ｂの軸方向コイル部８３ｂが配置されている。そして、Ｂ相のコイルエンド部８４ｂは、僅かに径方向外側に屈曲されて更に軸方向に屈曲されてＡ相のコイルエンド部８４ａと径方向に重なるように配置されている。そして、このように構成された異なる相のコイルエンド部８４ａ，８４ｂ同士の間には、絶縁部材８５が介在されている。絶縁部材８５は、周方向の全ての部位で異なる相のコイルエンド部８４ａ，８４ｂ同士の間に介在されるべく環状に形成されている。なお、図１６は、軸方向コイル部８３の径方向外側にステータコア８６が配置されたタイプを示し、図１７は、軸方向コイル部８３の径方向外側にステータコアが配置されないタイプを示す。また、図１７に示すコイル８１は、軸方向の一方側のみコイルエンド部８４ａ，８４ｂが重なるように配置されたタイプを示す。

このようにしても、電位差が大きくなることのある異なる相のコイル８１ａ，８１ｂ間の絶縁性を確保することができる。
・上記実施形態では、中の層のＶ相のコイル１６ｖの一端４１ｖは、図９（ｂ）に示すように上の層に配置されるとしたが、これに限定されず、下の層のＵ相のコイルエンド部２２ｕが下方に存在しない周方向側（図９（ｂ）中、右側）で自身の相のコイルエンド部２２ｖの下方であって下の層に配置してもよい。

・上記実施形態では、コイル１６の一端４１及び他端４２が接続されるターミナルとしての中性点ターミナル４３及び電源ターミナル４４を備えた構成としたが、これらターミナルを備えず、他の構成で結線されるものとしてもよい。

・上記実施形態では、Ｕ相のコイルエンド部２２ｕとステータコア１５との軸方向の間には、固定部材間絶縁部材３３が介在されるとしたが、これに限定されず、固定部材間絶縁部材３３が介在されていない構成としてもよい。また、固定部材間絶縁部材３３は、ステータコア１５に乗せるものに限らず、ステータコア１５に塗装されて設けられる絶縁塗装材としてもよい。

・上記実施形態では、絶縁部材３２は、モールド材３４によってモールドされることでコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗに対して固着されるとしたが、これに限定されず、例えば、互いを接着するだけの接着剤によって固着させてもよいし、異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に挟持させただけの構成としてもよい。

・上記した製造方法では、ステータコア１５に対してコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗや絶縁部材３２等の各部材が軸方向に重ねられる順に組み付けるとしたが、これに限定されず、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを配置した後に絶縁部材３２を組み付けてもよい。

すなわち、１つのコイルエンド部２２ｕをステータコア１５の軸方向に載置する載置工程と、その後、コイルエンド部２２ｕの軸方向に異なる相のコイルエンド部２２ｖ，２２ｗを配置する重ね配置工程と、その後、異なる相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ同士の間に絶縁部材３２を挿入する挿入工程とを備えた製造方法としてもよい。このようにすると、例えば、ステータコア１５に対して各部材が軸方向に重ねられる順に組み付ける場合に比べて、コイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを組み付ける工程を連続して行うことができ、製造工程を簡略化することができる。なお、このように製造する場合、絶縁部材３２は、上記別例（図１４参照）の絶縁部材７４ｖ，７４ｗのように、周方向に複数の絶縁部材とすることが好ましい。

・上記実施形態では、ステータコア１５の外周面には、線材２３と周方向に係合する突起３１が設けられるとしたが、これに限定されず、突起３１が設けられていない構成にしてもよい。

・上記実施形態では、突起３１は、異なる相の線材２３同士の間、言い換えると異なる相の軸方向コイル部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ同士の間に設けられるとしたが、これに限定されず、異なる相の線材２３同士の間以外の位置に設けてもよい。

・上記実施形態では、突起３１は、線材２３の半径以下であって半径より小さい突出量で径方向外側に突出するとしたが、これに限定されず、線材２３の半径よりも大きい突出量で径方向外側に突出させてもよい。

・上記実施形態では、突起３１は、線材２３の周面に沿った湾曲面３１ａを有するとしたが、これに限定されず、湾曲面３１ａを有していない形状としてもよい。
・上記実施形態では、自身の相のコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと軸方向に重なるコイル１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一端４１ｕ，４１ｖ，４１ｗは、全てコイルエンド部２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの上中下の層の軸方向の範囲内に配置されるとしたが、これに限定されず、４層以上の範囲に配置される構成としてもよい。

・上記実施形態では、突起３１は、ステータコア１５に一体成形されたものとしたが、これに限定されず、ステータコアと別部材で構成してもよく、例えば、ステータコア１５の外周面に固定される絶縁性部材に突起を形成してもよい。

・上記実施形態では、線材２３は、単に一本の導体にエナメル被覆が施されたものとしたが、これに限定されず、例えば、細い導体を束ねた構成を有する束線としてもよい。

１１…スロットレス回転電機、１５…ステータコア（固定部材）、１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ，８１，８１ａ，８１ｂ…コイル、２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，８３，８３ａ，８３ｂ…軸方向コイル部、２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ，８４，８４ａ，８４ｂ…コイルエンド部、３２，７４ｖ，７４ｗ，８５…絶縁部材、３３…固定部材間絶縁部材、７１…屈曲部、７２…屈曲部間絶縁部材。

Claims (7)

1. 固定部材（１５）と、前記固定部材の外周面に沿って軸方向に延びる軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，８３，８３ａ，８３ｂ）と前記固定部材の軸方向端面上に配置され１対の前記軸方向コイル部同士を周方向に連結するコイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ，８４，８４ａ，８４ｂ）とを有するコイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ，８１，８１ａ，８１ｂ）と、を備え、前記コイルエンド部にて連結された前記軸方向コイル部同士の周方向の間には他の相の前記軸方向コイル部が配置され、異なる相の前記コイルエンド部が軸方向に重なるように配置されたスロットレス回転電機（１１）であって、
   前記コイルは、Ｕ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルとを備え、
   異なる相の前記コイルエンド部同士の間には、絶縁部材（７４ｖ，７４ｗ）が介在されており、
   異なる相の前記コイルエンド部が軸方向に重なる部位は周方向に複数設けられ、前記絶縁部材（７４ｖ，７４ｗ）は、周方向の複数の範囲で異なる相の前記コイルエンド部同士の間に介在されるべく周方向に複数設けられており、
   異なる相の前記コイルエンド部は、軸方向から見て、それぞれの前記コイルエンド部の径方向に突出する長さが異なり、異なる相の前記コイルエンド部は、Ｖ相の前記コイルエンド部と、該Ｖ相のコイルエンド部と軸方向の前記固定部材側に重なり該Ｖ相のコイルエンド部よりも径方向に突出しているＵ相の前記コイルエンド部と、前記Ｖ相のコイルエンド部と軸方向の前記固定部材と反対側に重なり該Ｖ相のコイルエンド部よりも径方向に突出していないＷ相の前記コイルエンド部とを含み、
   前記Ｖ相のコイルエンド部と前記Ｕ相のコイルエンド部との間に介在される前記絶縁部材（７４ｖ）は、前記Ｖ相のコイルエンド部と前記Ｗ相のコイルエンド部との間に介在される前記絶縁部材（７４ｗ）よりも径方向の長さが長く形成されているスロットレス回転電機。
2. 前記コイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）は、前記軸方向コイル部の端部から径方向に屈曲されつつ軸方向に重なるように配置された請求項１に記載のスロットレス回転電機。
3. 前記固定部材には前記Ｕ相のコイルエンド部（２２ｕ）が軸方向に載置されており、
   前記Ｕ相のコイルエンド部と前記固定部材との間には、固定部材間絶縁部材（３３）が介在された請求項２に記載のスロットレス回転電機。
4. 前記固定部材には前記Ｕ相のコイルエンド部（２２ｕ）が軸方向に載置されており、
   Ｕ相の前記軸方向コイル部と前記Ｕ相のコイルエンド部との間の屈曲部（７１）と、前記固定部材との間には、屈曲部間絶縁部材（７２）が介在された請求項２又は請求項３に記載のスロットレス回転電機。
5. 前記絶縁部材は、前記コイルエンド部に対して固着された請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスロットレス回転電機。
6. 前記軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）と該軸方向コイル部の端部から径方向に屈曲される前記コイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）とを有する前記コイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）と、前記コイルエンド部が軸方向に載置される前記固定部材（１５）とを備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスロットレス回転電機（１１）の製造方法であって、
   前記Ｕ相のコイルエンド部を前記固定部材の軸方向に載置する載置工程と、該載置工程の後、前記Ｕ相のコイルエンド部の軸方向に絶縁部材（７４ｖ）を配置する絶縁部材配置工程と、前記絶縁部材配置工程の後、前記載置工程で載置した前記Ｕ相のコイルエンド部とで前記絶縁部材を挟むように前記Ｖ相のコイルエンド部を配置する挟み工程と、前記Ｖ相のコイルエンド部の軸方向に絶縁部材（７４ｗ）を配置する絶縁部材配置工程と、該絶縁部材配置工程の後、前記Ｖ相のコイルエンド部とで絶縁部材を挟むように前記Ｗ相のコイルエンド部を配置する挟み工程とを備えたスロットレス回転電機の製造方法。
7. 前記軸方向コイル部（２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）と該軸方向コイル部の端部から径方向に屈曲される前記コイルエンド部（２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）とを有する前記コイル（１６，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）と、前記コイルエンド部が軸方向に載置される前記固定部材（１５）とを備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスロットレス回転電機（１１）の製造方法であって、
   前記Ｕ相のコイルエンド部を前記固定部材の軸方向に載置する載置工程と、該載置工程の後、前記Ｕ相のコイルエンド部の軸方向に前記Ｖ相のコイルエンド部を配置するとともに前記Ｖ相のコイルエンド部の軸方向に前記Ｗ相のコイルエンド部を配置する重ね配置工程と、前記重ね配置工程の後、前記Ｕ相のコイルエンド部と前記Ｖ相のコイルエンド部の間および前記Ｖ相のコイルエンド部と前記Ｗ相のコイルエンド部の間にそれぞれ絶縁部材（７４ｖ，７４ｗ）を挿入する挿入工程とを備えたスロットレス回転電機の製造方法。