特開 2024-172940 ステータおよび回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172940

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】ステータおよび回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/18 20060101AFI20241205BHJP

   H02K 3/28 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H02K3/18 P

H02K3/28 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091019

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】廣田 憲泰

【テーマコード（参考）】

5H603

【Ｆターム（参考）】

5H603BB01

5H603CA01

5H603CB02

5H603CC03

5H603CC11

5H603CD02

5H603CD04

(57)【要約】

【課題】回転電機の出力性能の向上を図る。
【解決手段】回転電機のステータ２０は、ステータコア２１およびステータコイル２２を有する。ステータコア２１は、筒状の基部２６と、周方向に並ぶ態様で基部２６から径方向に突出する複数のティース２７を備える。ステータコイル２２は、ティース２７に巻回される。ステータコイル２２は、内コイル５４および外コイル５５を有する。内コイル５４および外コイル５５は、並列に巻回される態様でティース２７に設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の基部、および、周方向に並ぶ態様で前記基部から径方向に突出する複数のティースを備えるステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、を有する回転電機のステータにおいて、
前記ステータコイルは、並列に巻回された複数のコイルを含んで構成される、ステータ。

【請求項2】

前記複数のティースの各々は、前記ステータコアの軸線方向および前記周方向の少なくとも一方において分割されてなる複数のティース部を有するとともに、前記複数のコイルが、個々の当該コイルの巻回範囲が前記径方向において重複する態様で巻回されてなり、
前記複数のコイルに含まれる第１コイルは、前記複数のティース部の全体に巻回されてなり、
前記複数のコイルのうちの前記第１コイルと異なる第２コイルは、前記複数のティース部の一部にのみ巻回されてなる、
請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記複数のコイルは、並列に巻回された２つのコイルであり、
前記複数のティースの各々は、前記周方向に並ぶ態様で分割されてなる３つのティース部を有するとともに、前記２つのコイルが、個々の当該コイルの巻回範囲が前記径方向において重複する態様で巻回されてなり、
前記２つのコイルの一方である第１コイルは、前記３つのティース部の全体に巻回されてなり、
前記２つのコイルの他方である第２コイルは、前記３つのティース部のうちの前記周方向における中央に配置される中央ティース部のみに巻回されてなる、
請求項１に記載のステータ。

【請求項4】

前記中央ティース部は、前記３つのティース部のうちの前記中央ティース部を除く２つの前記ティース部と比較して、前記ステータコアの軸線方向における長さが短くなっている、
請求項３に記載のステータ。

【請求項5】

筒状の基部、および、周方向に並ぶ態様で前記基部から径方向に突出する複数のティースを備えるステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、を有するステータを備える回転電機において、
前記ステータコイルは、並列に巻回された複数のコイルを含んで構成されており、
前記回転電機は、低回転時には前記複数のコイルの全てに通電されるものであり、且つ、高回転時には前記複数のコイルのうちの一部のみに通電されるものである、回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータおよび回転電機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

回転電機はステータを有する（特許文献１参照）。特許文献１に記載の回転電機のステータは、鉄心であるステータコアと、同ステータコアに設けられたステータコイルとを有する。ステータコアは、円筒状の基部（いわゆるバックヨーク）と、周方向に並ぶ態様で同基部から径方向内側に突出する複数のティースとを有する。ステータコイルは、ティースに巻回される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１７４４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記回転電機において、最大出力を大きくするためには、ステータコイルの巻数を多くすることが考えられる。ただし、単にステータコイルの巻数を多くすると、回転電機の最大出力を大きくすることが可能になるものの、同回転電機の逆起電圧が高くなってしまう。そして、回転電機の逆起電圧が高くなると、これが回転電機の出力性能を低下させる一因になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためのステータは、筒状の基部、および、周方向に並ぶ態様で前記基部から径方向に突出する複数のティースを備えるステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、を有する回転電機のステータにおいて、前記ステータコイルは、並列に巻回された複数のコイルを含んで構成される。

【0006】

前記課題を解決するための回転電機は、筒状の基部、および、周方向に並ぶ態様で前記基部から径方向に突出する複数のティースを備えるステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、を有するステータを備える回転電機において、前記ステータコイルは、並列に巻回された複数のコイルを含んで構成されており、前記回転電機は、低回転時には前記複数のコイルの全てに通電されるものであり、且つ、高回転時には前記複数のコイルのうちの一部のみに通電されるものである。

【0007】

回転電機の低回転時には、比較的大きいトルクが必要になる一方、同回転電機の回転速度に比例して高くなる逆起電力が問題になりにくい。上記構成によれば、そうした回転電機の低回転時においては、並列に巻回された複数のコイルの全てに通電することで、通電状態のコイルの総巻数を多くして、大きいトルクの出力を得ることができる。しかも、このときには、回転電機の高回転時と比較して同回転電機の逆起電圧が低いため、逆起電圧が回転電機の出力性能に与える影響は抑えられる。このように、回転電機の低回転時においては、逆起電圧に起因する回転電機の出力性能の低下を抑えつつ、大きいトルクの出力を得ることができる。

【0008】

回転電機の高回転時においては、大きいトルクが必要でなくなる一方、同回転電機の逆起電力が問題になりやすい。上記構成によれば、そうした回転電機の高回転時においては、並列に巻回された複数のコイルのうちの一部のみに通電することで、複数のコイルの全てに通電する場合と比較して通電状態のコイルの総巻数を少なくすることができる。これにより、回転電機の逆起電圧を低くすることができるため、その分だけ出力性能の向上を図ることができる。しかも、回転電機の高回転時には、大きいトルクが必要ではないため、通電状態のコイルの総巻数が少なくなるとはいえ、十分なトルクの出力を得ることができる。このように、回転電機の高回転時においては、十分なトルクを得つつ、逆起電圧に起因する出力性能の低下を抑えることができる。

【0009】

したがって上記構成によれば、回転電機の出力性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の回転電機の側断面図である。

【図2】第１実施形態のステータの斜視図である。

【図3】第１実施形態のステータのティースおよびその周辺を拡大して示す側面図である。

【図4】第１実施形態のステータの図３の４－４線に沿った断面図である。

【図5】第２実施形態のステータのティースおよびその周辺を拡大して示す側断面図である。

【図6】第２実施形態のティースおよびその周辺の図５の６－６線に沿った断面図である。

【図7】他の実施形態のステータのティースおよびその周辺の断面図である。

【図8】その他の実施形態のステータのティースおよびその周辺を拡大して示す側断面図である。

【図9】その他の実施形態のティースおよびその周辺の図８の９－９線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
以下、ステータおよび回転電機の第１実施形態について、図１～図４を参照して説明する。

【0012】

図１に示すように、回転電機１０は永久磁石界磁式の同期モータである。回転電機１０は、ステータ２０と、ロータ３０と、それらステータ２０およびロータ３０を収容するケース４０とを有する。

【0013】

ステータ２０は、ステータコア２１とステータコイル２２とを有する。ステータコア２１は鉄心である。ステータコア２１は、軸線Ｃを中心軸とする略円筒形状をなす。ステータコア２１は、ケース４０の内部に固定される。ステータコイル２２は、巻線である。ステータコイル２２は、上記ステータコア２１における中心孔２３の周囲に巻回されている。ステータ２０の詳細については後述する。

【0014】

ロータ３０は、ロータコア３１とロータシャフト３２とを有する。ロータコア３１は鉄心である。ロータコア３１は軸線Ｃを中心軸とする略円筒状をなす。ロータシャフト３２は回転軸である。ロータシャフト３２はロータコア３１の中心孔３３に挿通された状態で同ロータコア３１と一体になっている。ケース４０は、同ケース４０の内外を連通する支持孔４１と円筒状の支持筒部４３とを有する。これら支持孔４１および支持筒部４３は、ロータシャフト３２を回転可能に支持する軸受けとして機能する。本実施形態では、ロータシャフト３２の一端が上記支持孔４１に挿入されるとともに他端が上記支持筒部４３に挿入された状態で、同ロータシャフト３２がケース４０に支持されている。

【0015】

＜ステータ＞
以下、ステータ２０の具体構造について説明する。
図２に示すように、ステータコア２１は、中心孔を有する円板状の金属板２４が複数枚（例えば数百枚）積層された積層構造をなす。金属板２４は電磁鋼板（詳しくは、無方向性ケイ素鋼板）によって形成される。

【0016】

ステータコア２１は、複数（本実施形態では１２個）のスリット２５を有する。複数のスリット２５は、ステータコア２１の周方向において等間隔で並ぶように配置される。各スリット２５は、断面略扇形状で軸線Ｃの延びる方向（以下、軸線Ｃ方向）にステータコア２１を貫通する形状をなす。各スリット２５は、ステータコア２１の内周面において開口するとともに同ステータコア２１の径方向に延びる形状をなす。

【0017】

ステータ２０では、外周側において略筒状をなす部分が基部２６（いわゆるバックヨーク）を構成する。またステータ２０では、隣り合うスリット２５に挟まれた部分がティース２７を構成する。ステータ２０は、周方向において等間隔で並ぶ態様で設けられた複数（本実施形態では１２個）のティース２７を有する。各ティース２７は、上記基部２６から径方向内側に突出した形状をなす。

【0018】

＜ティース＞
図２～図４に示すように、本実施形態では、複数のティース２７の各々は、周方向に並ぶ態様で分割されてなる３つのティース部５０，５１，５２を有する。詳しくは、複数のティース２７の各々は、２つのスリット部５３を有する。各スリット部５３は、ティース２７の内周面を始点に外周側に延びる。各スリット部５３は、径方向および軸線Ｃ方向に延在する。２つのスリット部５３は、周方向に間隔を置いて設けられる。２つのスリット部５３により、複数のティース２７の各々は３つのティース部５０～５２に分割される。

【0019】

３つのティース部５０～５２は、周方向において端ティース部５０、中央ティース部５１、端ティース部５２の順に並ぶ態様で配置される。中央ティース部５１は、ティース２７における３つのティース部５０～５２の並び方向の中央に配置される。また、中央ティース部５１は、端ティース部５０，５２と比較して、軸線Ｃ方向における長さが短くなっている。具体的には、中央ティース部５１の軸線Ｃ方向における両端が、端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向における両端に対して、中央ティース部５１に巻回されるステータコイル２２の厚さの分だけティース２７の内方側に後退した位置になっている。こうした構成は、中央ティース部５１を構成する金属板２４（図４）の枚数を、端ティース部５０，５２を構成する金属板２４の枚数よりも少なくすることにより実現されている。なお本実施形態では、端ティース部５０，５２が、３つのティース部のうちの中央ティース部を除く２つのティース部に相当する。

【0020】

＜ステータコイル＞
ステータコイル２２は集中巻のものである。ステータコイル２２は、ティース２７に巻回されたコイル状をなす。ステータコイル２２は、内コイル５４と外コイル５５とを有する。内コイル５４および外コイル５５は、互いに接続されていない独立したコイルである。内コイル５４および外コイル５５は、個々のコイル５４，５５の巻回範囲が径方向において重複する態様で、複数のティース２７の各々に対して巻回される。本実施形態では、内コイル５４および外コイル５５を軸線Ｃ方向から見た場合に、内コイル５４の巻回範囲と外コイル５５の巻回範囲とが重複している。内コイル５４および外コイル５５は、複数のティース２７の各々に対して、並列に巻回される。

【0021】

＜内コイル＞
内コイル５４は、３つのティース部５０～５２のうちの周方向における中央に配置される中央ティース部５１のみに巻回される。具体的には、内コイル５４を構成するコイル線は、中央ティース部５１の周囲で環状をなすように同中央ティース部５１に複数回にわたって巻回される。内コイル５４は、同内コイル５４を径方向内側から見た場合（図４参照）にコイル線の配設範囲の外形断面が略長方形状になるように、中央ティース部５１に巻回される。

【0022】

本実施形態では、中央ティース部５１の軸線Ｃ方向における両端が、端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向における両端に対して、中央ティース部５１に巻回されるステータコイル２２の厚さの分だけティース２７の内方側に後退した位置になっている。そのため、中央ティース部５１に内コイル５４が巻回された状態では、内コイル５４の外周面と端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向の両端面とが略面一になる。なお本実施形態では、内コイル５４が第２コイルに相当する。

【0023】

＜外コイル＞
外コイル５５は、３つのティース部５０～５２の全体に巻回される。具体的には、外コイル５５を構成するコイル線は、端ティース部５０、中央ティース部５１、端ティース部５２を有する１つのティース２７の周囲で環状をなすように、同ティース２７に複数回にわたって巻回される。外コイル５５は、同外コイル５５を径方向内側から見た場合（図４参照）にコイル線の配設範囲の外形断面が略長方形状になるように、１つのティース２７の全体に巻回される。なお本実施形態では、外コイル５５が第１コイルに相当する。

【0024】

本実施形態では、外コイル５５は、中央ティース部５１に巻回された内コイル５４の外周を覆う態様で、同中央ティース部５１を含む１つのティース２７の全体に巻回される。本実施形態では、中央ティース部５１には内コイル５４と外コイル５５とが重なる状態で配置されるのに対し、端ティース部５０，５２には、内コイル５４と外コイル５５とが重ならない状態で、外コイル５５のみが配置される。

【0025】

＜回転電機の運転制御＞
本実施形態では、回転電機１０の周辺機器として、電子制御装置（図示略）を備えている。この電子制御装置により、回転電機１０の運転制御が実行される。

【0026】

回転電機１０の運転制御は、内コイル５４および外コイル５５の両方に通電する第１制御態様と、内コイル５４のみに通電する第２制御態様とを切り替えつつ実行される。詳しくは、回転電機１０の回転速度が低い低回転時においては、内コイル５４および外コイル５５の両方に通電する第１制御態様で、回転電機１０の運転制御が実行される。一方、回転電機１０の回転速度が比較的高い高回転時においては、内コイル５４のみに通電する第２制御態様で、回転電機１０の運転制御が実行される。

【0027】

＜作用＞
以下、本実施形態のステータ２０および回転電機１０による作用について説明する。
回転電機１０の低回転時には、比較的大きいトルクが必要になる一方、同回転電機１０の回転速度に比例して高くなる逆起電力は問題になりにくい。

【0028】

本実施形態では、回転電機１０の低回転時においては、ティース２７に対して並列に巻回された内コイル５４および外コイル５５の両方に通電される。これにより、通電状態のコイルの総巻数、具体的には内コイル５４の巻数Ｗ１と外コイル５５の巻数Ｗ２とを加算した値である総巻数（＝Ｗ１＋Ｗ２）が多くなるため、大きいトルクの出力が得られる。しかも、このときには、回転電機１０の高回転時と比較して同回転電機１０の逆起電圧が低いため、逆起電圧が回転電機１０の出力性能に与える影響は抑えられる。このように、回転電機１０の低回転時においては、逆起電圧に起因する回転電機１０の出力性能の低下を抑えつつ、大きいトルクの出力が得られる。

【0029】

回転電機１０の高回転時においては、大きいトルクが必要でなくなる一方、同回転電機１０の逆起電力が問題になりやすい。
本実施形態では、回転電機１０の高回転時においては、内コイル５４のみに通電される。そのため、内コイル５４および外コイル５５の両方に通電する場合と比較して、通電状態のコイルの総巻数（具体的には、内コイル５４の巻数Ｗ１）を少なくすることができる。これにより、コイルの巻数に比例して高くなる回転電機１０の逆起電圧を低くすることができるため、その分だけ回転電機１０の出力性能の向上を図ることができる。しかも、回転電機１０の高回転時には、大きいトルクが必要ではないため、通電状態のコイルの総巻数が少なくなるとはいえ、十分なトルクの出力を得ることができる。このように、回転電機１０の高回転時においては、十分なトルクの出力を得つつ、逆起電圧に起因する出力性能の低下を抑えることができる。

【0030】

＜効果＞
本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１－１）１つのティース２７に対して、内コイル５４および外コイル５５が、並列に巻回される態様で設けられている。そのため、回転電機１０の低回転時においては、逆起電圧に起因する回転電機１０の出力性能の低下を抑えつつ、大きいトルクの出力を得ることができる。また回転電機１０の高回転時においては、十分なトルクの出力を得つつ、逆起電圧に起因する出力性能の低下を抑えることができる。したがって本実施形態によれば、回転電機１０の出力性能の向上を図ることができる。

【0031】

（１－２）本実施形態では、内コイル５４および外コイル５５は、個々のコイル５４，５５の巻回範囲が径方向において重複する態様で、複数のティース２７の各々に対して巻回される。そのため、巻回範囲が重複しないように径方向に並ぶ態様で内コイル５４および外コイル５５がティース２７に巻回される場合と比較して、ティース２７の径方向の長さを短くすることができる。したがって、ステータ２０の径方向におけるサイズを小さくすることができる。

【0032】

本実施形態では、外コイル５５は３つのティース部５０～５２の全体に巻回される。内コイル５４は、３つのティース部５０～５２のうちの周方向における中央に配置される中央ティース部５１のみに巻回される。同構成によれば、ティース２７における内コイル５４が巻回される部分（具体的には、中央ティース部５１）の形状と外コイル５５が巻回される部分（具体的には、３つのティース部５０～５２の全体）の形状とを、高い自由度で各別に設定することができる。これにより、回転電機１０の低回転時における出力性能と高回転時における出力性能との関係を、高い自由度で調整および設定することができる。

【0033】

本実施形態では、中央ティース部５１が、ティース２７における３つのティース部５０～５２の並び方向の中央に配置される。これにより、中央ティース部５１に巻回される内コイル５４の中心軸と、ティース２７の全体に巻回される外コイル５５の中心軸とが一致している。そのため、ティース２７において磁束が生じる位置を、内コイル５４のみに通電する第１制御態様と内コイル５４および外コイル５５の両方に通電する第２制御態様とで一致させることができる。したがって、回転電機１０の運転制御における第１制御態様と第２制御態様との切り替えを、出力段差の発生を抑えつつスムーズに行うことができる。

【0034】

（１－３）中央ティース部５１は、端ティース部５０，５２と比較して、軸線Ｃ方向における長さが短くなっている。これにより、中央ティース部５１に内コイル５４を巻回することで、内コイル５４の外周面と端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向の両端面とを略面一にすることができる。そのため、外コイル５５を、中央ティース部５１に巻回された内コイル５４の外周を覆う態様で同中央ティース部５１を含む１つのティース２７の全体に巻回することで、コイル線の配設範囲の外形断面が略長方形状になる態様で配置することができる。したがって本実施形態によれば、ティース２７に対して内コイル５４および外コイル５５が重なる状態で配置される重複部分と重ならない状態で配置される非重複部分とが混在するとはいえ、重複部分が非重複部分よりも太くなることを抑えることができる。

【0035】

（第２実施形態）
以下、ステータおよび回転電機の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に、図５および図６を参照して説明する。

【0036】

本実施形態と先の第１実施形態とは、ティースおよびステータコイルの構造のみが異なる。以下、本実施形態のティースおよびステータコイルの構造について説明する。なお以下では、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して示し、その詳細な説明は割愛する。

【0037】

＜ティース＞
図５および図６に示すように、ステータコア７１は、複数のティース７７を有する。なお図５および図６には、複数のティース７７のうちの１つのみを示している。本実施形態のステータコア７１では、隣り合うスリット２５に挟まれた部分がティース７７を構成する。各ティース７７は、上記基部２６から径方向内側（図５の下側）に突出した形状をなす。本実施形態では、ティース７７におけるステータコイル７２が巻回される部分には、径方向および軸線Ｃ方向に延在するスリットは設けられていない。本実施形態では、ティース７７におけるステータコイル７２が巻回される部分は、略直方体状をなす。

【0038】

＜ステータコイル＞
ステータコイル７２は、内周コイル８４と、外周コイル８５とを有する。内周コイル８４および外周コイル８５は、互いに接続されていない独立したコイルである。内周コイル８４および外周コイル８５は、個々のコイル８４，８５の巻回範囲が重複しないように径方向に並ぶ態様で、複数のティース７７の各々に対して巻回される。本実施形態では、内周コイル８４および外周コイル８５を軸線Ｃ方向から見た場合に、内周コイル８４の巻回範囲と外周コイル８５の巻回範囲とが重複しない。詳しくは、内周コイル８４を構成するコイル線は、ティース７７の内周側（図５の下側）の部分に複数回にわたって巻回される。また、外周コイル８５を構成するコイル線は、ティース７７の外周側（図５の上側）の部分に複数回にわたって巻回される。内周コイル８４および外周コイル８５は、複数のティース７７の各々に対して、並列に巻回される。

【0039】

＜回転電機の運転制御＞
本実施形態の回転電機６０の運転制御は、内周コイル８４および外周コイル８５の両方に通電する第３制御態様と、内周コイル８４のみに通電する第４制御態様とを切り替えつつ実行される。詳しくは、回転電機６０の回転速度が低い低回転時においては、内周コイル８４および外周コイル８５の両方に通電する第３制御態様で、回転電機６０の運転制御が実行される。一方、回転電機６０の回転速度が比較的高い高回転時においては、内周コイル８４のみに通電する第４制御態様で、回転電機６０の運転制御が実行される。

【0040】

＜作用＞
以下、本実施形態のステータ７０および回転電機６０による作用について説明する。
本実施形態では、回転電機６０の低回転時においては、並列に巻回された内周コイル８４および外周コイル８５の両方に通電される。これにより、通電状態のコイルの総巻数、具体的には内周コイル８４の巻数Ｗ３と外周コイル８５の巻数Ｗ４とを加算した値である総巻数（＝Ｗ３＋Ｗ４）が多くなるため、大きいトルクの出力が得られる。しかも、このときには、回転電機６０の高回転時と比較して同回転電機６０の逆起電圧が低いため、逆起電圧が回転電機６０の出力性能に与える影響は抑えられる。このように、回転電機６０の低回転時においては、逆起電圧に起因する回転電機６０の出力性能の低下を抑えつつ、大きいトルクの出力が得られる。

【0041】

本実施形態では、回転電機６０の高回転時においては、内周コイル８４のみに通電される。そのため、内周コイル８４および外周コイル８５の両方に通電する場合と比較して、通電状態のコイルの総巻数（具体的には、内周コイル８４の巻数Ｗ３）を少なくすることができる。これにより、コイルの巻数に比例して高くなる回転電機６０の逆起電圧を低くすることができるため、その分だけ回転電機６０の出力性能の向上を図ることができる。しかも、回転電機６０の高回転時には、大きいトルクが必要ではないため、通電状態のコイルの総巻数が少なくなるとはいえ、十分なトルクの出力を得ることができる。このように、回転電機６０の高回転時においては、十分なトルクの出力を得つつ、逆起電圧に起因する出力性能の低下を抑えることができる。

【0042】

＜効果＞
本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（２－１）１つのティース７７に対して、内周コイル８４および外周コイル８５が、並列に巻回される態様で設けられている。そのため、回転電機６０の低回転時においては、逆起電圧に起因する回転電機６０の出力性能の低下を抑えつつ、大きいトルクの出力を得ることができる。また回転電機６０の高回転時においては、十分なトルクの出力を得つつ、逆起電圧に起因する出力性能の低下を抑えることができる。したがって本実施形態によれば、回転電機６０の出力性能の向上を図ることができる。

【0043】

（２－２）本実施形態では、内周コイル８４および外周コイル８５は、個々のコイル８４，８５の巻回範囲が重複しないように径方向に並ぶ態様で、複数のティース７７の各々に巻回される。

【0044】

そのため、巻回範囲が径方向において重複する態様で内周コイル８４および外周コイル８５がティース７７に巻回される場合と比較して、ティース７７に巻回されたコイル（具体的には、内周コイル８４および外周コイル８５）の外形を小さくすることができる。したがって、ステータ７０の軸線Ｃ方向におけるサイズを小さくすることができる。

【0045】

＜変更例＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態および以下の変更例は、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。

【0046】

・第１実施形態において、回転電機１０の高回転時に、内コイル５４のみに通電することに代えて、外コイル５５のみに通電するようにしてもよい。
・第１実施形態において、中央ティース部５１の軸線Ｃ方向における長さと、端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向における長さとを同一にしてもよい。具体的には、図７に一例を示すように、中央ティース部５１の軸線Ｃ方向における端面と端ティース部５０，５２の軸線Ｃ方向における端面とが面一になるように、３つのティース部５０～５２の形状を設定することができる。

【0047】

・第１実施形態において、各ティース２７に複数のティース部を設定するために、各ティース２７を周方向に分割することに代えて、各ティース２７を軸線Ｃ方向に分割してもよい。

【0048】

図８および図９は、そうしたティースの一例を示す。図８および図９に示すように、ティース１００は、軸線Ｃ方向に並ぶように３つのティース部９０～９２に分割される。詳しくは、複数のティース１００の各々は、２つのスリット部９３を有する。各スリット部９３は、ティース１００の内周面を始点に外周側に延びる。各スリット部９３は、軸線Ｃに直交する面に沿って延びる。２つのスリット部９３は、軸線Ｃ方向に間隔を置いて設けられる。２つのスリット部９３により、複数のティース１００の各々は３つのティース部９０～９２に分割される。

【0049】

そして、内コイル９４は、３つのティース部９０～９２の並び方向の中央に配置される中央ティース９１に巻回される。外コイル９５はティース１００の全体に巻回される。また、内コイル９４および外コイル９５は、個々のコイル９４，９５の巻回範囲が径方向において重複する態様で、複数のティース１００の各々に対して巻回される。同構成によれば、上記（１－１）および（１－２）に記載の効果に準じた効果が得られる。

【0050】

また図８および図９に示す例では、中央ティース部９１は、端ティース部９０，９２と比較して、周方向における長さが短くなっている。具体的には、中央ティース部９１の周方向における両端が、端ティース部９０，９２の周方向における両端に対して、中央ティース部９１に巻回される内コイル９４の厚さの分だけティース１００の内方側に後退した位置になっている。

【0051】

同構成によれば、中央ティース部９１に内コイル９４を巻回することで、内コイル９４の外周面と端ティース部９０，９２の周方向の両端面とを略面一にすることができる。そのため、外コイル９５を、中央ティース部９１に巻回された内コイル９４の外周を覆う態様で同中央ティース部９１を含む１つのティース１００の全体に巻回することで、コイル線の配設範囲の外形断面が略長方形状になる態様で配置することができる。したがって上記構成によれば、ティース１００に対して内コイル９４および外コイル９５が重なる状態で配置される重複部分と重ならない状態で配置される非重複部分とが混在するとはいえ、重複部分が非重複部分よりも太くなることを抑えることができる。

【0052】

・第１実施形態において、各ティース２７に複数のティース部を設定するために、各ティース２７を周方向に分割することに加えて、各ティース２７を軸線Ｃ方向に分割してもよい。この場合、例えば内コイル５４を、複数のティース部のうちの径方向の中央に位置するティース部であって、且つ軸線Ｃ方向の中央に位置するティース部に巻回することができる。また、外コイル５５を、１つのティースの全体に巻回することができる。

【0053】

・第２実施形態において、内周コイル８４および外周コイル８５を、個々のコイル８４，８５の巻回範囲の少なくとも一部が径方向において重複する態様でティース７７に巻回してもよい。

【0054】

・各実施形態において、一つのティース２７，７７，１００に対して、並列に巻回される態様で、３つ以上のコイルを設けることができる。こうした構成によれば、回転電機１０，６０の回転速度に応じて通電するコイルの数を変更することにより、高い自由度で回転電機１０，６０の運転制御を実行することができる。例えば、一つのティース２７，７７，１００に対して３つのコイルが設けられる場合には、回転電機１０，６０の低回転時には１つのコイルのみに通電し、中回転時には２つのコイルに通電し、高回転時には３つのコイルに通電することができる。

【0055】

・上記各実施形態にかかるステータおよび回転電機は、集中巻のステータコイルを有するステータおよび回転電機に限らず、分布巻のステータコイルを有するステータおよび回転電機にも適用することができる。この場合には、ステータコイルを構成する複数のコイルを並列に巻回される態様で設ければよい。また、回転電機の低回転時には複数のコイルの全てに通電し、同回転電機の高回転時には複数のコイルのうちの一部のみに通電すればよい。

【0056】

・上記各実施形態にかかるステータおよび回転電機は、インナーロータ型の回転電機および同回転電機のステータの他、アウターロータ型の回転電機および同回転電機のステータにも適用することができる。

【符号の説明】

【0057】

１０…回転電機
２０…ステータ
２１…ステータコア
２２…ステータコイル
２３…中心孔
２４…金属板
２５…スリット
２６…基部
２７…ティース
３０…ロータ
３１…ロータコア
３２…ロータシャフト
３３…中心孔
４０…ケース
４１…支持孔
４３…支持筒部
５０…端ティース部
５１…中央ティース部
５２…端ティース部
５３…スリット部
５４…内コイル
５５…外コイル
６０…回転電機
７０…ステータ
７１…ステータコア
７２…ステータコイル
７７…ティース
８４…内周コイル
８５…外周コイル
９０…端ティース
９１…中央ティース
９２…端ティース
９３…スリット部
９４…内コイル
９５…外コイル
１００…ティース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】