特許 7563252 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/18 20060101AFI20241001BHJP

   H02K 3/28 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

H02K3/18 P

H02K3/28 J

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021039547

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022139256

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2023-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】秋津 佳紀

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０２６４９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１１３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０７６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／１８

Ｈ０２Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータ（４０）とステータ（５０）とを有し、
前記ステータは、ステータコア（５５）を有すると共に、前記ステータコアに、少なくとも２系統の３相コイル（５０ａ，５０ｂ）が装着されており、
系統毎における相毎の各コイルは、それぞれ自身に属する単位コイルを複数個ずつ有する一連コイル（Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂ）であって、
全ての前記単位コイル（Ｕａ１，Ｕａ２，Ｖａ１，Ｖａ２，Ｗａ１，Ｗａ２，Ｕｂ１，Ｕｂ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｗｂ１，Ｗｂ２）が、前記ロータの回転方向である周方向に並んでいる、回転電機（３１，３２）において、
前記２系統を、Ａ系統及びＢ系統とし、
各前記３相コイルの３相を、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相とし、
Ｕ相にとってのＶ相及びＷ相と、Ｖ相にとってのＵ相及びＷ相と、Ｗ相にとってのＵ相及びＶ相とを、それぞれ他相とし、
各２つの前記一連コイルについて、一方の前記一連コイルの前記単位コイルの隣に配される、他方の前記一連コイルの前記単位コイルの数の合計を、当該一方の一連コイルに対する当該他方の一連コイルの所定隣接コイル数として、
各前記一連コイルに対する前記他相の各前記一連コイルの前記所定隣接コイル数が、互いに同数となり、かつ、前記Ａ系統の前記単位コイルが４つ連続して前記周方向に並ぶ区間と、前記Ｂ系統の前記単位コイルが４つ連続して前記周方向に並ぶ区間とが存在するように、全ての前記単位コイルが前記周方向に並んでいる、回転電機。

【請求項2】

Ａ系統の前記３相コイルを、当該３相コイルに対する外部回路（２０ａ）に電気的に接続する、Ａ系統の３本の接続配線（Ｌｕａ，Ｌｖａ，Ｌｗａ）と、Ｂ系統の前記３相コイルを、当該３相コイルに対する外部回路（２０ｂ）に電気的に接続する、Ｂ系統の３本の接続配線（Ｌｕｂ，Ｌｖｂ，Ｌｗｂ）と、が設けられ、
Ａ系統の３本の各前記接続配線における前記ステータ側の端を、Ａ系統の３つの各接続点（Ｐｖａ，Ｐｕａ，Ｐｗａ）とし、Ｂ系統の３本の各前記接続配線における前記ステータ側の端を、Ｂ系統の３つの各接続点（Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂ）として、
Ａ系統及びＢ系統の計６つの前記接続点が前記周方向に並んでおり、
Ａ系統の３つの前記接続点は、当該Ａ系統の接続点どうしの間にＢ系統のいずれの前記接続点も配されることなく、前記周方向に３つ連続して並んでおり、
Ｂ系統の３つの前記接続点は、当該Ｂ系統の接続点どうしの間にＡ系統のいずれの前記接続点も配されることなく、前記周方向に３つ連続して並んでいる、
請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記少なくとも２系統が、２系統であることにより、前記一連コイルの数が６であり、
「Ｎ」を正の整数として、６つの各前記一連コイルが、自身に属する前記単位コイルを「２×Ｎ」個ずつ有することにより、計「１２×Ｎ」個の前記単位コイルが存在し、
各前記一連コイルに対する前記他相の各前記一連コイルの前記所定隣接コイル数が、互いに同数で「Ｎ」である、請求項１又は２に記載の回転電機。

【請求項4】

前記ロータは、「８×Ｎ」個の界磁磁石（４７）を有する「８×Ｎ」極のロータである、請求項３に記載の回転電機。

【請求項5】

前記少なくとも２系統が、２系統であることにより、前記一連コイルの数が６であり、
６つの各前記一連コイルが、自身に属する前記単位コイルを２つずつ有することにより、計１２個の前記単位コイルが存在し、
各前記一連コイルに対する前記他相の各前記一連コイルの前記所定隣接コイル数が、互いに同数で１である、請求項１又は２に記載の回転電機。

【請求項6】

前記ロータは、８つの界磁磁石（４７）を有する８極のロータである、請求項５に記載の回転電機。

【請求項7】

前記Ａ系統の前記一連コイルは、デルタ結線され、
前記Ｂ系統の前記一連コイルは、デルタ結線されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の回転電機。

【請求項8】

各前記一連コイルに対する前記他相の各前記一連コイルの前記所定隣接コイル数が、互いに同数となり、かつ、前記Ａ系統の前記単位コイルが４つのみ連続して前記周方向に並ぶ区間と、前記Ｂ系統の前記単位コイルが４つのみ連続して前記周方向に並ぶ区間とが存在するように、全ての前記単位コイルが前記周方向に並んでいる、請求項１～７のいずれか１項に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータとステータとを有する回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機の中には、冗長性の向上等のために、ステータコアに２系統の３相コイルが装着されているものがある。それら２つの系統毎における３つの相毎の計６つの各コイルは、それぞれ自身に属する単位コイルを２つずつ有する一連コイルである。そして、計１２個の全ての単位コイルが、ロータの回転方向である周方向に並んでいる。このような技術を示す文献としては、次の特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２０７６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

以下では、上記の２系統を、「Ａ系統」及び「Ｂ系統」とし、それら２つの各系統の３相を、「Ｕ相」「Ｖ相」「Ｗ相」とする。そして、Ｕ相にとってのＶ相及びＷ相と、Ｖ相にとってのＵ相及びＷ相と、Ｗ相にとってのＵ相及びＶ相とを、それぞれ「他相」とする。

【0005】

本発明者は、上記の回転電機において次の課題があることに着目した。上記の特許文献１では、Ａ系統の単位コイルとＢ系統の単位コイルとがそれぞれ２つずつ交互に並ぶように、１２個の各単位コイルが配置されている。そのため、Ａ系統の３相コイルに対する配線を一か所にまとめ難くなると共に、Ｂ系統の３相コイルに対する配線を一か所にまとめ難くなってしまう。

【0006】

他方、上記の問題を解決すべく単純に、Ａ系統の単位コイルが６つ連続し且つＢ系統の単位コイルが６つ連続するように、１２個の各単位コイルを配置した場合には、次に示す問題が発生し得る。すなわち、各単位コイルは、互いのインダクタンスにより、それぞれ周方向に隣り合う単位コイルと最も強く磁気的に結合する。その関係上、このようにＡ系統とＢ系統とがそれぞれ６つずつ連続するように、１２個の各単位コイルを配置した場合には、各一連コイルに対して、磁気的に強く結合する他相の一連コイルと、磁気的に弱く結合する他相の一連コイルとが存在してしまう。その磁気的結合強度のアンバランスにより、回転電機の制御性が悪化してしまう懸念がある。

【0007】

なお、以上では、ステータコアに３相コイルが２系統装着され、各一連コイルが２つずつの単位コイルを有する場合を例に説明したが、ステータコアに３相コイルが３系統以上巻かれている場合や、各一連コイルがそれぞれ３つ以上ずつの単位コイルを有する場合においても、同様の課題は発生し得る。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、各一連コイルに対する他相の各一連コイルの磁気的結合強度のアンバランスを抑えつつも、Ａ系統の３相コイルに対する配線及びＢ系統の３相コイルに対する配線をそれぞれまとめ易くすることを、主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の回転電機は、ロータとステータとを有する。前記ステータは、ステータコアを有すると共に、前記ステータコアに、少なくとも２系統の３相コイルが装着されている。系統毎における相毎の各コイルは、それぞれ自身に属する単位コイルを複数個ずつ有する一連コイルである。そして、全ての前記単位コイルが、前記ロータの回転方向である周方向に並んでいる。

【0010】

以下では、前記２系統を、「Ａ系統」及び「Ｂ系統」とし、各前記３相コイルの３相を、「Ｕ相」「Ｖ相」「Ｗ相」とし、Ｕ相にとってのＶ相及びＷ相と、Ｖ相にとってのＵ相及びＷ相と、Ｗ相にとってのＵ相及びＶ相とを、それぞれ「他相」とする。そして、各２つの前記一連コイルについて、一方の前記一連コイルの前記単位コイルの隣に配される、他方の前記一連コイルの前記単位コイルの数を、当該一方の一連コイルに対する当該他方の一連コイルの「隣接コイル数」とする。

【0011】

各前記一連コイルに対する他相の各前記一連コイルの隣接コイル数が、互いに同数となり、かつ、前記Ａ系統の前記単位コイルが４つ連続して前記周方向に並ぶ区間と、前記Ｂ系統の前記単位コイルが４つ連続して前記周方向に並ぶ区間とが存在するように、全ての前記単位コイルが前記周方向に並んでいる。

【0012】

本発明によれば、Ａ系統の単位コイルが４つ連続して周方向に並ぶ区間が存在する。そのため、Ａ系統の配線を、その４つ連続する区間及びその付近を含むエリアにまとめ易くなる。また、Ｂ系統の単位コイルが４つ連続して周方向に並ぶ区間が存在する。そのため、Ｂ系統の配線を、その４つ連続する区間及びその付近を含むエリアにまとめ易くなる。

【0013】

しかも、各一連コイルに対する他相の各一連コイルの隣接コイル数が、互いに同数となる。そのため、各一連コイルに対して、他相の各一連コイルが磁気的に均等に結合し易くなる。

【0014】

以上、本発明によれば、各一連コイルに対する他相の各一連コイルの磁気的結合強度のアンバランスを抑えつつも、Ａ系統の配線及びＢ系統の配線をそれぞれまとめ易くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の回転電機を示す正面断面図

【図2】回転電機及びその周辺を示す回路図

【図3】回転電機を示す平面断面図

【図4】比較例１の回転電機を示す平面断面図

【図5】比較例２の回転電機を示す平面断面図

【図6】比較例２における電流の推移を示すグラフ

【図7】本実施形態の回転電機を示す平面断面図

【図8】本実施形態における電流の推移を示すグラフ

【図9】第２実施形態の２系統の３相コイルを示す回路図

【図10】回転電機を示す平面断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

【0017】

［第１実施形態］
図１は、本実施形態の回転電機３１を示す正面断面図である。回転電機３１は、ロータ４０とステータ５０とを有する。ロータ４０は、回転軸４１とロータコア４４と複数の界磁磁石４７とを有する。

【0018】

以下では、回転軸４１の中心線を「軸線」といい、軸線の長さ方向を「軸線方向」といい、軸線を中心とする周方向を単に「周方向」という。また、軸線方向に直交する方向であって、軸線に向かう方向を「径方向内方」といい、その反対方向を「径方向外方」という。

【0019】

回転軸４１は、筐体（図示略）内において、周方向に回転可能に取り付けられている。ロータコア４４は、円筒状の部材で合って、回転軸４１に相対回転不能に外嵌されている。界磁磁石４７は、ロータコア４４の外周部に取り付けられている。以上の構成により、回転軸４１とロータコア４４と複数の界磁磁石４７とは一体で回転する。

【0020】

ステータ５０は、ステータコア５５と、ステータコア５５に装着されている２系統の３相コイル５０ａ，５０ｂとを有する。回転軸４１の軸線方向一方の端には、ロータ４０の回転角を検出するための回転角センサ６０が設けられている。その回転角センサ６０は、被検出用の磁石６４と、検出部６５とを有する。被検出用の磁石６４は、回転軸４１の軸線方向一方の端に固定されており、回転軸４１と共に回転する。検出部６５は、その被検出用の磁石６４の磁束を検出することによりロータ４０の回転角を検出する。

【0021】

図２は、本実施形態の回転電機３１及びその周辺を示す回路図である。以下では「電気的に接続」されていることを、単に接続されているという。直流電源１０の正極には、正極側配線２１が接続され、直流電源１０の負極には、負極側配線２９が接続されている。正極側配線２１と負極側配線２９とは、平滑コンデンサ２６を介して接続されている。

【0022】

２系統の３相コイル５０ａ，５０ｂは、Ａ系統の３相コイル５０ａとＢ系統の３相コイル５０ｂとからなる。Ａ系統の３相コイル５０ａは、Ａ系統のインバータ２０ａを介して、正極側配線２１及び負極側配線２９に接続され、Ｂ系統の３相コイル５０ｂは、Ｂ系統のインバータ２０ｂを介して、正極側配線２１及び負極側配線２９に接続されている。２系統の各３相コイル５０ａ，５０ｂは、それぞれＵ相とＶ相とＷ相とを有する。

【0023】

まず、Ａ系統について説明する。Ａ系統の３相コイル５０ａは、Ａ系統Ｕ相の一連コイルＵａと、Ａ系統Ｖ相の一連コイルＶａと、Ａ系統Ｗ相の一連コイルＷａとを有する。Ａ系統Ｕ相の一連コイルＵａは、Ａ系統Ｕ相第１の単位コイルＵａ１と、Ａ系統Ｕ相第２の単位コイルＵａ２との直列接続体である。Ａ系統Ｖ相の一連コイルＶａは、Ａ系統Ｖ相第１の単位コイルＶａ１と、Ａ系統Ｖ相第２の単位コイルＶａ２との直列接続体である。Ａ系統Ｗ相の一連コイルＷａは、Ａ系統Ｗ相第１の単位コイルＷａ１と、Ａ系統Ｗ相第２の単位コイルＷａ２との直列接続体である。

【0024】

これら３本の各一連コイルＵａ，Ｖａ，Ｗａは、デルタ結線されている。以下では、一連コイルＷａと一連コイルＵａとの接続点、具体的には単位コイルＷａ２と単位コイルＵａ１との接続点を、「接続点Ｐｕａ」という。そして、一連コイルＵａと一連コイルＶａとの接続点、具体的には単位コイルＵａ２と単位コイルＶａ１との接続点を「接続点Ｐｖａ」という。そして、一連コイルＶａと一連コイルＷａとの接続点、具体的には単位コイルＶａ２と単位コイルＷａ１との接続点を、「接続点Ｐｗａ」という。接続点Ｐｕａには接続配線Ｌｕａが接続され、接続点Ｐｖａには接続配線Ｌｖａが接続され、接続点Ｐｗａには接続配線Ｌｗａが接続されている。

【0025】

Ａ系統のインバータ２０ａは、３つの上スイッチ２２と３つの下スイッチ２８とを有する。そして、３本の各接続配線Ｌｕａ，Ｌｖａ，Ｌｗａは、それぞれ別々の上スイッチ２２を介して正極側配線２１に接続されると共に、それぞれ別々の下スイッチ２８を介して負極側配線２９に接続されている。上スイッチ２２及び下スイッチ２８の各スイッチ２２，２８は、いずれもＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチであり、各スイッチ２２，２８に対しては、ダイオード（符号略）が逆並列に接続又は内蔵されている。インバータ２０ａ，２０ｂについては、公知のものでよいため、これ以上の詳細な説明については省略する。

【0026】

以上に示したＡ系統についての説明は、Ｂ系統の場合においても、「Ａ」を「Ｂ」に読み替えると共に、「ａ」を「ｂ」に読み替えて同様である。

【0027】

以下では、計２つの３相コイル５０ａ，５０ｂが３つずつ有する計６つの一連コイルＵａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂを、「一連コイルＵａ～Ｗｂ」という。そして、それら計６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが２つずつ有する計１２個の単位コイルＵａ１，Ｕａ２，Ｖａ１，Ｖａ２，Ｗａ１，Ｗａ２，Ｕｂ１，Ｕｂ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｗｂ１，Ｗｂ２を、「単位コイルＵａ１～Ｗｂ２」という。

【0028】

図３は、図１のIII－III線の断面図である。なお、この図３では、視認性のため、Ａ系統の各単位コイルを黒塗りで示し、Ｂ系統の各単位コイルを白抜きで示している。そして、Ａ系統の部材を示す符号に下線を引いている。これらのことは、以下で参照する図４、図５、図７、図１０においても同様である。

【0029】

ロータ４０は、８個の界磁磁石４７を有する８極のロータである。８個の界磁磁石４７は、周方向に等間隔に並んでいる。よって、界磁磁石４７は、４５度毎に設置されている。それら８個の界磁磁石４７は、Ｎ極が径方向外方を向くものとＮ極が径方向内方を向くものとが交互になるように、周方向に並んでいる。

【0030】

ステータコア５５は、円筒状のバックヨーク５６と、バックヨーク５６の内周面から径方向内方に突出する１２本のティースｔ１～ｔ１２とを有する。それらの１２本のティースは、右回りにティースｔ１～ｔ１２の順に等間隔に並んでいる。よって、ティースｔ１～ｔ１２は、３０度毎に設置されている。それら計１２本の各ティースｔ１～ｔ１２に、当該ティースに対応する単位コイルがそれぞれ巻回されている。

【0031】

具体的には、ティースｔ１には単位コイルＵａ１が、ティースｔ２には単位コイルＷａ２が、ティースｔ３には単位コイルＶａ２が、ティースｔ４には単位コイルＵｂ２が、ティースｔ５には単位コイルＷａ１が、ティースｔ６には単位コイルＶｂ１が、それぞれ巻回されている。そして、ティースｔ７には単位コイルＵｂ１が、ティースｔ８には単位コイルＷｂ２が、ティースｔ９には単位コイルＶｂ２が、ティースｔ１０には単位コイルＵａ２が、ティースｔ１１には単位コイルＷｂ１が、ティースｔ１２には単位コイルＶａ１が、それぞれ巻回されている。

【0032】

以上により、１２個の単位コイルＵａ１～Ｗｂ２が、右回りにＵａ１（ｔ１）→Ｗａ２（ｔ２）→Ｖａ２（ｔ３）→Ｕｂ２（ｔ４）→Ｗａ１（ｔ５）→Ｖｂ１（ｔ６）→Ｕｂ１（ｔ７）→Ｗｂ２（ｔ８）→Ｖｂ２（ｔ９）→Ｕａ２（ｔ１０）→Ｗｂ１（ｔ１１）→Ｖａ１（ｔ１２）の順に並んでいる。よって、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の繰り返しで、各単位コイルが３０度ずつの間隔で並んでいる。そして、Ａ系統の単位コイルＶａ１，Ｕａ１，Ｗａ２，Ｖａ２が４つ連続して並ぶ区間（ｔ１２～ｔ３）と、Ｂ系統の単位コイルＶｂ１，Ｕｂ１，Ｗｂ２，Ｖｂ２が４つ連続して並ぶ区間（ｔ６～ｔ９）とが存在する。

【0033】

図４は、比較例１の回転電機を示す平面断面図である。この比較例１では、１２個の単位コイルＵａ１～Ｗｂ２が、右回りにＵａ１（ｔ１）→Ｗａ２（ｔ２）→Ｖｂ１（ｔ３）→Ｕｂ２（ｔ４）→Ｗａ１（ｔ５）→Ｖａ２（ｔ６）→Ｕｂ１（ｔ７）→Ｗｂ２（ｔ８）→Ｖａ１（ｔ９）→Ｕａ２（ｔ１０）→Ｗｂ１（ｔ１１）→Ｖｂ２（ｔ１２）の順に並んでいる。つまり、この比較例１では、右回りに「Ｕ相」「Ｗ相」「Ｖ相」の繰り返しの順、且つ「第１」「第２」の繰り返しの順に並んでいる。そして、Ａ系統の単位コイルとＢ系統の単位コイルとが２つずつ交互に並んでいる。

【0034】

次に、この比較例１のＡ系統の各接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａについて説明する。接続点Ｐｕａは、単位コイルＵａ１（ｔ１）と単位コイルＷａ２（ｔ２）と、に接続されていることから、ティースｔ１，ｔ２間に配されている。また、接続点Ｐｗａは、単位コイルＷａ１（ｔ５）と単位コイルＶａ２（ｔ６）とに接続されていることから、ティースｔ５，ｔ６間に配されている。また、接続点Ｐｖａは、単位コイルＶａ１（ｔ９）と単位コイルＵａ２（ｔ１０）とに接続されていることから、ティースｔ９，ｔ１０間に配されている。

【0035】

以上に示したＡ系統の各接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａについての説明は、Ｂ系統の場合においても、「ａ」を「ｂ」に読み替えると共に、「ｔ１」「ｔ２」「ｔ５」「ｔ６」「ｔ９」「ｔ１０」をそれぞれ「ｔ７」「ｔ８」「ｔ１１」「ｔ１２」「ｔ３」「ｔ４」に読み替えて同様である。

【0036】

以上より、この比較例１のＡ系統及びＢ系統の計６つの接続点は、右回りにＰｕａ→Ｐｖｂ→Ｐｗａ→Ｐｕｂ→Ｐｖａ→Ｐｗｂの順に並んでいる。つまり、Ａ系統の接続点Ｐｕａ，Ｐｗａ，Ｐｖａと、Ｂ系統の接続点Ｐｕｂ，Ｐｗｂ，Ｐｖｂとが、交互に並んでいる。

【0037】

そのため、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａを一か所にまとめ難くなると共に、Ｂ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂを一か所にまとめ難くなっている。

【0038】

図５は、比較例２の回転電機を示す平面断面図である。この比較例２では、１２個の単位コイルＵａ１～Ｗｂ２が、右回りにＵａ１（ｔ１）→Ｗａ２（ｔ２）→Ｖａ１（ｔ３）→Ｕａ２（ｔ４）→Ｗａ１（ｔ５）→Ｖａ２（ｔ６）→Ｕｂ１（ｔ７）→Ｗｂ２（ｔ８）→Ｖｂ１（ｔ９）→Ｕｂ２（ｔ１０）→Ｗｂ１（ｔ１１）→Ｖｂ２（ｔ１２）の順に並んでいる。つまり、この比較例２でも、比較例１と同様に、右回りに「Ｕ相」「Ｗ相」「Ｖ相」の繰り返し且つ「第１」「第２」の繰り返しの順に、１２個の各単位コイルＵａ１～Ｗｂ２が並んでいる。しかし、Ａ系統の単位コイルが周方向に６つ連続する区間（ｔ１～ｔ６）と、Ｂ系統の単位コイルが周方向に６つ連続する区間（ｔ７～ｔ１２）とが存在している点で、比較例１と相違している。

【0039】

この比較例２の場合、Ａ系統及びＢ系統の計６つの接続点は、右回りにＰｕａ→Ｐｖａ→Ｐｗａ→Ｐｕｂ→Ｐｖｂ→Ｐｗｂの順に並んでいる。つまり、Ａ系統の３つの接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａは、それらＡ系統の接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａどうしの間にＢ系統のいずれの接続点Ｐｕｂ，Ｐｖｂ，Ｐｗｂも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。そして、Ｂ系統の３つの接続点Ｐｕｂ，Ｐｖｂ，Ｐｗｂは、それらＢ系統の接続点Ｐｕｂ，Ｐｖｂ，Ｐｗｂどうしの間にＡ系統のいずれの接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。

【0040】

そのため、この比較例２では、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｖａ，Ｌｗａを一か所にまとめ易くなると共に、Ｂ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｖｂ，Ｌｗｂを一か所にまとめ易くなっている。しかしながら、次に示す問題が発生する。

【0041】

以下では、各２つの一連コイルについて、一方の一連コイルの単位コイルの隣に配される、他方の一連コイルの単位コイルの数を、当該一方の一連コイルに対する当該他方の一連コイルの「隣接コイル数」という。また以下では、Ｕ相にとってのＶ相及びＷ相と、Ｖ相にとってのＵ相及びＷ相と、Ｗ相にとってのＵ相及びＶ相とを、それぞれ「他相」という。

【0042】

まず、一連コイルＵａについて考える。この比較例２の場合、単位コイルＵａ１（ｔ１）には、単位コイルＶｂ２（ｔ１２）と単位コイルＷａ２（ｔ２）とが隣り合い、単位コイルＵａ２（ｔ４）には、単位コイルＶａ１（ｔ３）と単位コイルＷａ１（ｔ５）とが隣り合う。よって、一連コイルＵａに対しては、単位コイルＶｂ２，Ｗａ２，Ｖａ１，Ｗａ１が隣り合う。

【0043】

つまり、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの１つの単位コイルＶａ１が隣り合い、一連コイルＶｂの１つの単位コイルＶｂ２が隣り合い、一連コイルＷａの２つの単位コイルＷａ１，Ｗａ２が隣り合い、一連コイルＷｂのいずれの単位コイルも隣り合わない。よって、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの隣接コイル数は「１」であり、一連コイルＶｂの隣接コイル数は「１」であり、一連コイルＷａの隣接コイル数は「２」であり、一連コイルＷｂの隣接コイル数は「０」である。

【0044】

そのため、一連コイルＵａは、これら他相の４つの一連コイルＶａ，Ｖｂ，Ｗａ，Ｗｂの中では、隣接コイル数が２である一連コイルＷａとの磁気的結合が最も強くなる。そして、隣接コイル数が１である一連コイルＶａ，Ｖｂとの磁気的結合が次に強くなり、隣接コイル数が０である一連コイルＷｂとの磁気的結合が最も弱くなる。そのため、例えば図６に示すように、一連コイルＵａにのみ能動的に正弦波の電流を流した場合には、一連コイルＷａに最も多くの誘導電流が流れ、一連コイルＶａ，Ｖｂに次に多くの誘導電流が流れ、一連コイルＷｂに最も弱く誘導電流が流れる。

【0045】

それに対して、本実施形態では、図７に示すように１２個の単位コイルＵａ１～Ｗｂ２が、右回りにＵａ１（ｔ１）→Ｗａ２（ｔ２）→Ｖａ２（ｔ３）→Ｕｂ２（ｔ４）→Ｗａ１（ｔ５）→Ｖｂ１（ｔ６）→Ｕｂ１（ｔ７）→Ｗｂ２（ｔ８）→Ｖｂ２（ｔ９）→Ｕａ２（ｔ１０）→Ｗｂ１（ｔ１１）→Ｖａ１（ｔ１２）の順に並んでいる。

【0046】

まず、一連コイルＵａについて考える。本実施形態の場合、単位コイルＵａ１（ｔ１）には、単位コイルＶａ１（ｔ１２）と単位コイルＷａ２（ｔ２）とが隣り合い、単位コイルＵａ２（ｔ１０）には、単位コイルＶｂ２（ｔ９）と単位コイルＷｂ１（ｔ１１）とが隣り合う。よって、一連コイルＵａに対しては、単位コイルＶａ１，Ｗａ２，Ｖｂ２，Ｗｂ１が隣り合う。

【0047】

つまり、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの１つの単位コイルＶａ１が隣り合い、一連コイルＶｂの１つの単位コイルＶｂ２が隣り合い、一連コイルＷａの１つの単位コイルＷａ２が隣り合い、一連コイルＷｂの１つの単位コイルＷｂ１が隣り合う。よって、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの隣接コイル数は「１」であり、一連コイルＶｂの隣接コイル数は「１」であり、一連コイルＷａの隣接コイル数は「１」であり、一連コイルＷｂの隣接コイル数は「１」である。つまり、一連コイルＵａに対する、他相の４つの各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｖｂ，Ｗｂの隣接コイル数は１つずつになる。

【0048】

そのため、一連コイルＵａに対する他相の４つの各一連コイルＶａ，Ｖｂ，Ｗａ，Ｗｂの磁気的結合強度が、互いに略等しくなる。そのため、例えば図８に示すように、一連コイルＵａにのみ能動的に正弦波の電流を流した場合には、他相の４つの各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｖｂ，Ｗｂに、略等しく誘導電流が流れる。

【0049】

以上に示した図７に示す一連コイルＵａについての説明は、他の一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂの場合においても、各一連コイルの符号及び各単位コイルの符号をそれぞれ該当するものに読み替えて同様である。つまり、これら他の各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂにおいても、それに対する他相の４つの各一連コイルの隣接コイル数は１つずつになる。そのため、各一連コイルＵａ～Ｗｂに対する他相の４つずつの各一連コイルの磁気的結合強度が、互いに略等しくなる。

【0050】

しかも、本実施形態では、比較例１の場合と同様に、Ａ系統の３相コイル３０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａが一か所にまとめられると共に、Ｂ系統の３相コイル３０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂが一か所にまとめられている。そのことについて、以下に説明する。

【0051】

まず、Ａ系統の各接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａについて説明する。接続点Ｐｕａは、単位コイルＵａ１（ｔ１）と単位コイルＷａ２（ｔ２）とに接続されていることから、ティースｔ１，ｔ２間に配されている。また、接続点Ｐｖａは、単位コイルＶａ１（ｔ１２）と単位コイルＵａ２（ｔ１０）とに接続されていることから、ティースｔ１２，ｔ１０間に配されている。具体的にはティースｔ１２，ｔ１０間におけるティースｔ１２寄りに配されている。また、接続点Ｐｗａは、単位コイルＶａ２（ｔ３）と単位コイルＷａ１（ｔ５）とのに接続されていることから、ティースｔ３，ｔ５間に配されている。具体的には、ティースｔ３，ｔ５間におけるティースｔ３寄りに配されている。よって、Ａ系統の各接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａは、Ａ系統の単位コイルＶａ１，Ｕａ１，Ｗａ２，Ｖａ２が４つ連続して並ぶ区間（ｔ１２～ｔ３）及びその付近を含むエリアにまとめて配置されている。

【0052】

以上に示したＡ系統の各接続点Ｐｕａ，Ｐｖａ，Ｐｗａについての説明は、Ｂ系統の場合においても、「ａ」を「ｂ」に読み替えると共に、「ｔ１」「ｔ２」「ｔ３」「ｔ５」「ｔ１０」「ｔ１２」をそれぞれ「ｔ７」「ｔ８」「ｔ９」「ｔ１１」「ｔ４」「ｔ６」に読み替えて同様である。

【0053】

以上より、Ａ系統及びＢ系統の計６つの接続点は、右回りにＰｖａ→Ｐｕａ→Ｐｗａ→Ｐｖｂ→Ｐｕｂ→Ｐｗｂの順に並んでいる。つまり、Ａ系統の３つの接続点Ｐｖａ，Ｐｕａ，Ｐｗａは、それらＡ系統の接続点Ｐｖａ，Ｐｕａ，Ｐｗａどうしの間にＢ系統のいずれの接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。そして、Ｂ系統の３つの接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂは、それらＢ系統の接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂどうしの間にＡ系統のいずれの接続点Ｐｖａ，Ｐｕａ，Ｐｗａも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。

【0054】

そのため、前述の通り、本実施形態では、比較例１の場合と同様に、Ａ系統の３相コイル３０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａが一か所にまとめられると共に、Ｂ系統の３相コイル３０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂが一か所にまとめられている。

【0055】

本実施形態によれば、以上の通り、Ａ系統の単位コイルが４つ連続して周方向に並ぶ区間（ｔ１２～ｔ３）が存在する。そのため、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａを、この区間（ｔ１２～ｔ３）及びその付近を含むエリアにまとめ易くなる。また、Ｂ系統の単位コイルが４つ連続して周方向に並ぶ区間（ｔ６～ｔ９）が存在する。そのため、Ｂ系統３相コイルに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂを、の区間（ｔ６～ｔ９）及びその付近を含むエリアにまとめ易くなる。

【0056】

そして実際に、３つのＡ系統の接続点Ｐｖａ，Ｐｕａ，Ｐｗａが、それらの間にＢ系統のいずれの接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。そのため、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａが一か所にまとめられている。また実際に、３つのＢ系統の接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂが、それらの間にＡ系統のいずれの接続点Ｐｖｂ，Ｐｕｂ，Ｐｗｂも配されることなく、周方向に３つ連続して並んでいる。そのため、Ｂ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂが一か所にまとめられている。そのため実際に、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａが一か所にまとめられると共に、Ｂ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂが一か所にまとめられている。

【0057】

しかも、本実施形態によれば、各１つの一連コイルＵａ～Ｗｂに対する他相の４つの各一連コイルの隣接コイル数が、１ずつになる。そのため、各１つの一連コイルＵａ～Ｗｂに対して、他相の４つの各一連コイルが均等に磁気的に結合し易くなる。そのため、各１つの一連コイルＵａ～Ｗｂに対する、他相の４つの各一連コイルの磁気的結合強度のアンバランスを抑えて、回転電機３１の制御性を向上させることができる。

【0058】

以上、本実施形態によれば、各一連コイルに対する他相の各一連コイルの磁気的結合強度のアンバランスを抑えつつも、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｕａ，Ｌｗａ，Ｌｖａ及びＢ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｕｂ，Ｌｗｂ，Ｌｖｂを、それぞれ一か所にまとめることができる。

【0059】

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。以下の実施形態では、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等について同一の符号を付する。ただし、回転電機自体については、実施形態毎に異なる符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同一又は類似の部分については、適宜説明を省略する。

【0060】

図９は、本実施形態の回転電機３２における２系統の各３相コイル５０ａ，５０ｂを示す回路図である。まずＡ系統について説明する。一連コイルＵａは、４つの単位コイルＵａ１，Ｕａ２，Ｕａ３，Ｕａ４の直列接続体である。一連コイルＶａは、４つの単位コイルＶａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４の直列接続体である。一連コイルＷａは、４つの単位コイルＷａ１，Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４の直列接続体である。以上に示したＡ系統についての説明は、Ｂ系統の場合においても、「ａ」を「ｂ」に読み替えて同様である。

【0061】

図１０は、回転電機３２を示す断面図である。ロータ４０は、１６個の界磁磁石４７を有する１６極のロータである。１６個の界磁磁石４７は、周方向に等間隔に並んでいる。よって、界磁磁石４７は、２２．５度毎に設置されている。それら１６個の界磁磁石４７は、Ｎ極が径方向外方を向くものとＮ極が径方向内方を向くものとが交互になるように並んでいる。

【0062】

ステータ５０は、２４本のティースｔ１～ｔ２４を有する。それらの２４本のティースは、右回りにティースｔ１～ｔ２４の順に並んでいる。それらの２４本のティースｔ１～ｔ２４は、周方向に等間隔に並んでいる。よって、ティースｔ１～ｔ２４は、１５度毎に設置されている。

【0063】

各ティースｔ１～ｔ２４には、当該ティースに対応する単位コイルがそれぞれ巻回されている。それにより、２４個の単位コイルが、右回りにＵａ１（ｔ１）→Ｗａ４（ｔ２）→Ｖａ４（ｔ３）→Ｕｂ２（ｔ４）→Ｗａ１（ｔ５）→Ｖｂ１（ｔ６）→Ｕｂ１（ｔ７）→Ｗｂ４（ｔ８）→Ｖｂ４（ｔ９）→Ｕａ２（ｔ１０）→Ｗｂ１（ｔ１１）→Ｖａ１（ｔ１２）→Ｕａ３（ｔ１３）→Ｗａ２（ｔ１４）→Ｖａ２（ｔ１５）→Ｕｂ４（ｔ１６）→Ｗａ３（ｔ１７）→Ｖｂ３（ｔ１８）→Ｕｂ３（ｔ１９）→Ｗｂ２（ｔ２０）→Ｖｂ２（ｔ２１）→Ｕａ４（ｔ２２）→Ｗｂ３（ｔ２３）→Ｖａ３（ｔ２４）の順に並んでいる。

【0064】

まず、一連コイルＵａについて説明する。単位コイルＵａ１（ｔ１）には、単位コイルＶａ３（ｔ２４），Ｗａ４（ｔ２）が隣り合う。単位コイルＵａ２（ｔ１０）には、単位コイルＶｂ４（ｔ９），Ｗｂ１（ｔ１１）が隣り合う。単位コイルＵａ３（ｔ１３）には、単位コイルＶａ１（ｔ１２），Ｗａ２（ｔ１４）が隣り合う。単位コイルＵａ４（ｔ２２）には、単位コイルＶｂ２（ｔ２１），Ｗｂ３（ｔ２３）が隣り合う。よって、一連コイルＵａには、単位コイルＶａ３，Ｗａ４，Ｖｂ４，Ｗｂ１，Ｖａ１，Ｗａ２，Ｖｂ２，Ｗｂ３が隣り合う。

【0065】

つまり、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの２つの単位コイルＶａ１，Ｖａ３が隣り合い、一連コイルＶｂの２つの単位コイルＶｂ２，Ｖｂ４が隣り合い、一連コイルＷａの２つの単位コイルＷａ２，Ｗａ４が隣り合い、一連コイルＷｂの２つの単位コイルＷｂ１，Ｗｂ３が隣り合う。よって、一連コイルＵａに対しては、一連コイルＶａの隣接コイル数は「２」であり、一連コイルＶｂの隣接コイル数は「２」であり、一連コイルＷａの隣接コイル数は「２」であり、一連コイルＷｂの隣接コイル数は「２」である。つまり、一連コイルＵａに対する、他相の４つの各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｖｂ，Ｗｂの隣接コイル数は「２」ずつとなる。そのため、一連コイルＵａに対する、他相の４つの各一連コイルＶａ，Ｖｂ，Ｗａ，Ｗｂの磁気的結合強度が、互いに略等しくなる。

【0066】

以上に示した一連コイルＵａについての説明は、他の各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂの場合においても、各一連コイルの符号及び各単位コイルの符号をそれぞれ該当するものに読み替えて同様である。つまり、それらの他の各一連コイルＶａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂにおいても、それに対する他相の４つの各一連コイルの隣接コイル数は「２」ずつとなる。そのため、各一連コイルＵａ～Ｗｂに対する他相の４つの各一連コイルの磁気的結合強度が、互いに略等しくなる。

【0067】

しかも、第１実施形態の場合と同様に、Ａ系統の単位コイルが４つ連続して並ぶ区間（ｔ２４～ｔ３，ｔ１２～ｔ１５）と、Ｂ系統の単位コイルが４つ連続して並ぶ区間（ｔ６～ｔ９，ｔ１８～ｔ２１）とが存在する。そのため、Ａ系統の３相コイルに対する接続配線Ｌｖａ，Ｌｕａ，Ｌｗａを一か所にまとめ易くなると共に、Ｂ系統の３相コイルに対する接続配線Ｌｖｂ，Ｌｕｂ，Ｌｗｂを一か所にまとめ易くなっている。そして、実際に、Ａ系統の３相コイルに対する接続配線Ｌｖａ，Ｌｕａ，Ｌｗａは、ティースｔ２４～ｔ３及びその付近を含むエリアにまとめられ、Ｂ系統の３相コイルに対する接続配線Ｌｖｂ，Ｌｕｂ，Ｌｗｂは、ティースｔ６～ｔ９及びその付近を含むエリアにまとめられている。

【0068】

以上、本実施形態によっても、各一連コイルに対する他相の各一連コイルの磁気的結合強度のアンバランスを抑えつつも、Ａ系統の３相コイル５０ａに対する接続配線Ｌｖａ，Ｌｕａ，Ｌｗａ及びＢ系統の３相コイル５０ｂに対する接続配線Ｌｖｂ，Ｌｕｂ，Ｌｗｂを、それぞれ一か所にまとめることができる。つまり、本実施形態によれば、ティースｔ１～ｔ２４が２４本で、Ｕ相とＷ相とＶ相とが１５度間隔で配置されている場合において、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0069】

以上に示した各実施形態は、例えば次のように変更して実施できる。

【0070】

第１，第２実施形態では、図２に示すように、２系統の３相コイル５０ａ，５０ｂが、それぞれインバータ２０ａ，２０ｂに接続されているが、これらのインバータ２０ａ，２０ｂ、すなわちフルブリッジ回路を、ダイオードブリッジ回路に変更してもよい。この場合であっても、回転電機３１，３２を専ら発電機として使用することはできる。

【0071】

第１，第２実施形態では、ステータコア５５に３相コイル５０ａ，５０ｂが２系統、装着されているが、これに代えて、３系統以上装着してもよい。また、第１，第２実施形態では、各一連コイルＵａ～Ｗｂは、自身に属する単位コイルの直列接続体であるが、これに代えて、それらの単位コイルの並列接続体にしてもよい。

【0072】

第１実施形態では、図２に示すように、６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが、自身に属する単位コイルを２つずつ有し、第２実施形態では、図９に示すように、６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが、自身に属する単位コイルを４つずつ有する。これに代えて、Ｎを正の整数として、６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが、自身に属する単位コイルを、２つずつや４つずつ以外の「２×Ｎ」個ずつ有するようにしてもよい。なお、このように、６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが単位コイルを「２×Ｎ」個ずつ有する場合、単位コイルの数は「１２×Ｎ」となる。そして、各一連コイルＵａ～Ｗｂに対する、他相の各一連コイルの隣接コイル数が「Ｎ」ずつになる。

【0073】

第１，第２実施形態では、図３等に示すように、各１本のティースに１本の単位コイルが巻かれている集中巻であるが、これに代えて、複数本のティースに１本の単位コイルを巻く分布巻にしてもよい。

【0074】

第１実施形態では、図３に示すように、ロータ４０が界磁磁石４７を８つ有する８極であるが、それ以外の極数にしてもよい。また、第２実施形態では、図１０に示すように、ロータ４０が界磁磁石４７を１６個有する１６極であるが、それ以外の極数にしてもよい。ただし、このように６つの各一連コイルＵａ～Ｗｂが、自身に属する単位コイルを、「２×Ｎ」個ずつ有することにより、計「１２×Ｎ」個の単位コイルが存在する場合、ロータ４０は、「８×Ｎ」個の界磁磁石４７を有する「８×Ｎ」極のロータであることが好ましい。

【0075】

第１，第２実施形態では、図３，図１０に示すように、回転電機３１，３２は、ロータ４０に界磁磁石４７を有する同期モータであるが、これに代えて、ロータ４０に界磁磁石４７を有しないインダクションモータにしてもよい。

【0076】

第１，第２実施形態では、図３，図１０に示すように、回転電機３１，３２は、環状のステータ５０の径方向内方にロータ４０を有するインナロータ型であるが、これに代えて、ステータ５０の径方向外方に環状のロータ４０を有するアウタロータ型にしてもよい。

【符号の説明】

【0077】

３１，３２…回転電機、４０…ロータ、５０…ステータ、５０ａ，５０ｂ…３相コイル、５５…ステータコア、Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｕｂ，Ｖｂ，Ｗｂ…一連コイル、Ｕａ１，Ｕａ２，Ｖａ１，Ｖａ２，Ｗａ１，Ｗａ２，Ｕｂ１，Ｕｂ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｗｂ１，Ｗｂ２…単位コイル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】