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JP2024172940A - Stator and rotating electric machine - Google Patents

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JP2024172940A
JP2024172940A JP2023091019A JP2023091019A JP2024172940A JP 2024172940 A JP2024172940 A JP 2024172940A JP 2023091019 A JP2023091019 A JP 2023091019A JP 2023091019 A JP2023091019 A JP 2023091019A JP 2024172940 A JP2024172940 A JP 2024172940A
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Japan
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teeth
coil
stator
electric machine
rotating electric
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Application number
JP2023091019A
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Japanese (ja)
Inventor
憲泰 廣田
Noriyasu Hirota
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.)
Toyota Boshoku Corp
Original Assignee
Toyota Boshoku Corp
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 Toyota Boshoku Corp filed Critical Toyota Boshoku Corp
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Abstract

To provide a stator capable of improving the output performance of a rotating electric machine.SOLUTION: A stator 20 of a rotating electric machine has a stator core 21 and a stator coil 22. The stator core 21 includes a cylindrical base 26 and multiple teeth 27 protruding radially from the base 26 in a circumferentially aligned manner. The stator coil 22 is wound around the teeth 27. The stator coil 22 has an inner coil 54 and an outer coil 55. The inner coil 54 and the outer coil 55 are provided on the teeth 27 in a parallel wound manner.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ステータおよび回転電機に関するものである。 The present invention relates to a stator and a rotating electric machine.

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。 The rotating electric machine has a stator (see Patent Document 1). The stator of the rotating electric machine described in Patent Document 1 has a stator core, which is an iron core, and a stator coil provided on the stator core. The stator core has a cylindrical base (a so-called back yoke) and a number of teeth that protrude radially inward from the base and are aligned in the circumferential direction. The stator coil is wound around the teeth.

特開2020-174496号公報JP 2020-174496 A

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。 In the rotating electric machine, in order to increase the maximum output, it is possible to increase the number of turns of the stator coil. However, simply increasing the number of turns of the stator coil makes it possible to increase the maximum output of the rotating electric machine, but it also increases the back electromotive force of the rotating electric machine. And when the back electromotive force of the rotating electric machine increases, this is one of the factors that reduces the output performance of the rotating electric machine.

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。 The stator for solving the above problem is a rotating electric machine stator having a stator core with a cylindrical base and a number of teeth that protrude radially from the base in a circumferentially aligned manner, and a stator coil wound around the teeth, the stator coil including a number of coils wound in parallel.

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。 The rotating electric machine for solving the above problem is a rotating electric machine equipped with a stator having a stator core with a cylindrical base and a plurality of teeth protruding radially from the base in a circumferentially aligned manner, and a stator coil wound around the teeth, the stator coil being configured to include a plurality of coils wound in parallel, and the rotating electric machine energizes all of the plurality of coils at low rotation speeds, and energizes only some of the plurality of coils at high rotation speeds.

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。 When a rotating electric machine is rotating at low speed, a relatively large torque is required, but the back electromotive force, which increases in proportion to the rotation speed of the rotating electric machine, is less likely to be a problem. According to the above configuration, when the rotating electric machine is rotating at low speed, current is passed through all of the multiple coils wound in parallel, increasing the total number of turns of the coils in the current-passed state and obtaining a large torque output. Moreover, at this time, the back electromotive voltage of the rotating electric machine is lower than when the rotating electric machine is rotating at high speed, so the effect of the back electromotive voltage on the output performance of the rotating electric machine is suppressed. In this way, when the rotating electric machine is rotating at low speed, a large torque output can be obtained while suppressing the decrease in the output performance of the rotating electric machine caused by the back electromotive voltage.

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。 When a rotating electric machine is rotating at high speeds, a large torque is no longer necessary, but the back electromotive force of the rotating electric machine is likely to become a problem. According to the above configuration, when the rotating electric machine is rotating at high speeds, by energizing only some of the multiple coils wound in parallel, the total number of turns of the energized coils can be reduced compared to when all of the multiple coils are energized. This allows the back electromotive voltage of the rotating electric machine to be lowered, thereby improving the output performance accordingly. Moreover, since a large torque is not necessary when the rotating electric machine is rotating at high speeds, a sufficient torque output can be obtained even though the total number of turns of the energized coils is reduced. In this way, when the rotating electric machine is rotating at high speeds, a decrease in output performance caused by the back electromotive voltage can be suppressed while obtaining sufficient torque.

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。 Therefore, with the above configuration, it is possible to improve the output performance of the rotating electric machine.

第1実施形態の回転電機の側断面図である。1 is a side cross-sectional view of a rotating electric machine according to a first embodiment; 第1実施形態のステータの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a stator according to the first embodiment. 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。FIG. 2 is an enlarged side view showing a tooth of the stator and its surroundings according to the first embodiment. 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。4 is a cross-sectional view of the stator of the first embodiment taken along line 4-4 in FIG. 3. 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。FIG. 11 is an enlarged side cross-sectional view showing a tooth of a stator and its surroundings according to a second embodiment. 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。6 is a cross-sectional view of the teeth and their periphery taken along line 6-6 in FIG. 5 according to the second embodiment. 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。FIG. 11 is a cross-sectional view of a stator tooth and its surroundings in another embodiment. 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。FIG. 11 is an enlarged side cross-sectional view showing a tooth of a stator and its surroundings in another embodiment. 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。9 is a cross-sectional view of the tooth and its surroundings according to another embodiment taken along line 9-9 in FIG. 8.

(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。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of a stator and a rotating electric machine will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

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。 As shown in FIG. 1, the rotating electric machine 10 is a permanent magnet field type synchronous motor. The rotating electric machine 10 has a stator 20, a rotor 30, and a case 40 that houses the stator 20 and the rotor 30.

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。 The stator 20 has a stator core 21 and a stator coil 22. The stator core 21 is an iron core. The stator core 21 has a generally cylindrical shape with the axis C as the central axis. The stator core 21 is fixed inside the case 40. The stator coil 22 is a winding. The stator coil 22 is wound around a central hole 23 in the stator core 21. Details of the stator 20 will be described later.

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。 The rotor 30 has a rotor core 31 and a rotor shaft 32. The rotor core 31 is an iron core. The rotor core 31 is substantially cylindrical with the axis C as the central axis. The rotor shaft 32 is a rotating shaft. The rotor shaft 32 is integrated with the rotor core 31 while being inserted through the central hole 33 of the rotor core 31. The case 40 has a support hole 41 and a cylindrical support tube portion 43 that communicate between the inside and outside of the case 40. The support hole 41 and the support tube portion 43 function as bearings that rotatably support the rotor shaft 32. In this embodiment, the rotor shaft 32 is supported by the case 40 with one end of the rotor shaft 32 inserted into the support hole 41 and the other end inserted into the support tube portion 43.

<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。
<Stator>
The specific structure of the stator 20 will now be described.
2, the stator core 21 has a laminated structure in which a plurality of (e.g., several hundred) disk-shaped metal plates 24 each having a central hole are stacked together. The metal plates 24 are made of electromagnetic steel plates (more specifically, non-oriented silicon steel plates).

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。 The stator core 21 has multiple (12 in this embodiment) slits 25. The multiple slits 25 are arranged so as to be evenly spaced in the circumferential direction of the stator core 21. Each slit 25 has a generally fan-shaped cross section and is shaped to penetrate the stator core 21 in the direction in which the axis C extends (hereinafter, the axis C direction). Each slit 25 opens on the inner peripheral surface of the stator core 21 and extends in the radial direction of the stator core 21.

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。 In the stator 20, the roughly cylindrical portion on the outer periphery constitutes the base 26 (so-called back yoke). In the stator 20, the portions sandwiched between adjacent slits 25 constitute the teeth 27. The stator 20 has a plurality of teeth 27 (12 in this embodiment) arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each tooth 27 protrudes radially inward from the base 26.

<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。
<Teeth>
As shown in Figures 2 to 4, in this embodiment, each of the teeth 27 has three teeth portions 50, 51, and 52 that are divided in a circumferentially aligned manner. More specifically, each of the teeth 27 has two slit portions 53. Each slit portion 53 starts from the inner peripheral surface of the tooth 27 and extends toward the outer periphery. Each slit portion 53 extends in the radial direction and in the direction of the axis C. The two slit portions 53 are provided at an interval in the circumferential direction. Each of the teeth 27 is divided into three teeth portions 50 to 52 by the two slit portions 53.

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。 The three teeth 50-52 are arranged in the circumferential direction in the order of end teeth 50, central teeth 51, and end teeth 52. The central teeth 51 is arranged in the center of the arrangement direction of the three teeth 50-52 on the teeth 27. The central teeth 51 is also shorter in length in the axial direction C than the end teeth 50, 52. Specifically, both ends of the central teeth 51 in the axial direction C are positioned inward of the teeth 27 by the thickness of the stator coil 22 wound around the central teeth 51, relative to both ends of the end teeth 50, 52 in the axial direction C. This configuration is achieved by making the number of metal plates 24 (FIG. 4) constituting the central teeth 51 less than the number of metal plates 24 constituting the end teeth 50, 52. In this embodiment, the end teeth 50, 52 correspond to two of the three teeth excluding the central teeth.

<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。
<Stator coil>
The stator coil 22 is a concentrated winding type. The stator coil 22 is wound around the teeth 27. The stator coil 22 has an inner coil 54 and an outer coil 55. The inner coil 54 and the outer coil 55 are independent coils that are not connected to each other. The inner coil 54 and the outer coil 55 are wound around each of the multiple teeth 27 in such a manner that the winding ranges of the individual coils 54, 55 overlap in the radial direction. In this embodiment, when the inner coil 54 and the outer coil 55 are viewed from the direction of the axis C, the winding range of the inner coil 54 and the winding range of the outer coil 55 overlap. The inner coil 54 and the outer coil 55 are wound in parallel around each of the multiple teeth 27.

<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。
<Inner coil>
The inner coil 54 is wound only around the central teeth 51, which is located in the circumferential center of the three teeth 50 to 52. Specifically, the coil wire constituting the inner coil 54 is wound multiple times around the central teeth 51 to form a ring around the central teeth 51. The inner coil 54 is wound around the central teeth 51 so that the outer cross section of the arrangement range of the coil wire is substantially rectangular when the inner coil 54 is viewed from the radial inside (see FIG. 4).

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。 In this embodiment, both ends of the central teeth 51 in the direction of axis C are positioned inward of the teeth 27 by the thickness of the stator coil 22 wound around the central teeth 51 relative to both ends of the end teeth 50, 52 in the direction of axis C. Therefore, when the inner coil 54 is wound around the central teeth 51, the outer circumferential surface of the inner coil 54 and both end faces of the end teeth 50, 52 in the direction of axis C are approximately flush with each other. In this embodiment, the inner coil 54 corresponds to the second coil.

<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。
<Outer coil>
The outer coil 55 is wound around the three teeth 50 to 52. Specifically, the coil wire constituting the outer coil 55 is wound multiple times around one tooth 27 having an end tooth 50, a central tooth 51, and an end tooth 52, so as to form a ring around the tooth 27. The outer coil 55 is wound around the entire tooth 27 so that the outer cross section of the coil wire arrangement range is substantially rectangular when the outer coil 55 is viewed from the radial inside (see FIG. 4). In this embodiment, the outer coil 55 corresponds to the first coil.

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。 In this embodiment, the outer coil 55 is wound around the entire tooth 27 including the central teeth 51 in such a manner as to cover the outer periphery of the inner coil 54 wound around the central teeth 51. In this embodiment, the inner coil 54 and the outer coil 55 are arranged in an overlapping state on the central teeth 51, whereas only the outer coil 55 is arranged on the end teeth 50, 52 without overlapping the inner coil 54 and the outer coil 55.

<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。
<Operation control of rotating electrical machine>
In this embodiment, an electronic control device (not shown) is provided as a peripheral device of the rotating electric machine 10. The operation of the rotating electric machine 10 is controlled by this electronic control device.

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。 Operation control of the rotating electric machine 10 is performed by switching between a first control mode in which current is passed through both the inner coil 54 and the outer coil 55, and a second control mode in which current is passed through only the inner coil 54. In more detail, when the rotating electric machine 10 is rotating at a low speed, the operation control of the rotating electric machine 10 is performed in the first control mode in which current is passed through both the inner coil 54 and the outer coil 55. On the other hand, when the rotating electric machine 10 is rotating at a relatively high speed, the operation control of the rotating electric machine 10 is performed in the second control mode in which current is passed through only the inner coil 54.

<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。
<Action>
The operation of the stator 20 and the rotating electrical machine 10 of this embodiment will be described below.
When the rotating electrical machine 10 rotates at low speed, a relatively large torque is required, but the back electromotive force that increases in proportion to the rotation speed of the rotating electrical machine 10 is unlikely to be a problem.

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。 In this embodiment, when the rotating electric machine 10 is rotating at low speed, electricity is applied to both the inner coil 54 and the outer coil 55 wound in parallel around the teeth 27. This increases the total number of turns of the coils in the energized state, specifically the total number of turns (= W1 + W2) which is the sum of the number of turns W1 of the inner coil 54 and the number of turns W2 of the outer coil 55, and therefore a large torque output is obtained. Moreover, at this time, the back electromotive voltage of the rotating electric machine 10 is lower than when the rotating electric machine 10 is rotating at high speed, so the effect of the back electromotive voltage on the output performance of the rotating electric machine 10 is suppressed. In this way, when the rotating electric machine 10 is rotating at low speed, a large torque output is obtained while suppressing the decrease in the output performance of the rotating electric machine 10 caused by the back electromotive voltage.

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。
When the rotating electrical machine 10 rotates at high speed, a large torque is no longer necessary, but the back electromotive force of the rotating electrical machine 10 is likely to become a problem.
In this embodiment, when the rotating electric machine 10 is rotating at high speed, only the inner coil 54 is energized. Therefore, compared with the case where both the inner coil 54 and the outer coil 55 are energized, the total number of turns of the energized coils (specifically, the number of turns W1 of the inner coil 54) can be reduced. This allows the back electromotive voltage of the rotating electric machine 10, which increases in proportion to the number of turns of the coil, to be reduced, thereby improving the output performance of the rotating electric machine 10 accordingly. Moreover, since a large torque is not required when the rotating electric machine 10 is rotating at high speed, a sufficient torque output can be obtained even though the total number of turns of the energized coils is reduced. In this way, when the rotating electric machine 10 is rotating at high speed, a sufficient torque output can be obtained while suppressing a decrease in output performance caused by the back electromotive voltage.

<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。
<Effects>
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) The inner coil 54 and the outer coil 55 are wound in parallel around one tooth 27. Therefore, when the rotating electric machine 10 is rotating at a low speed, a large torque output can be obtained while suppressing a decrease in the output performance of the rotating electric machine 10 caused by the back electromotive voltage. Also, when the rotating electric machine 10 is rotating at a high speed, a sufficient torque output can be obtained while suppressing a decrease in the output performance caused by the back electromotive voltage. Therefore, according to this embodiment, the output performance of the rotating electric machine 10 can be improved.

(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。 (1-2) In this embodiment, the inner coil 54 and the outer coil 55 are wound around each of the multiple teeth 27 in such a way that the winding ranges of the individual coils 54, 55 overlap in the radial direction. Therefore, the radial length of the teeth 27 can be made shorter than when the inner coil 54 and the outer coil 55 are wound around the teeth 27 in such a way that the winding ranges are aligned in the radial direction so as not to overlap. Therefore, the radial size of the stator 20 can be made smaller.

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。 In this embodiment, the outer coil 55 is wound around the entire three teeth 50-52. The inner coil 54 is wound only around the central teeth 51, which is located in the center of the three teeth 50-52 in the circumferential direction. This configuration allows the shape of the portion of the tooth 27 around which the inner coil 54 is wound (specifically, the central teeth 51) and the shape of the portion around which the outer coil 55 is wound (specifically, the entire three teeth 50-52) to be set separately with a high degree of freedom. This allows the relationship between the output performance at low rotation speeds and the output performance at high rotation speeds of the rotating electric machine 10 to be adjusted and set with a high degree of freedom.

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。 In this embodiment, the central teeth portion 51 is disposed in the center of the arrangement direction of the three teeth portions 50 to 52 on the teeth 27. This causes the central axis of the inner coil 54 wound around the central teeth portion 51 to coincide with the central axis of the outer coil 55 wound around the entire teeth 27. This allows the position where magnetic flux is generated on the teeth 27 to coincide between the first control mode in which current is passed only to the inner coil 54 and the second control mode in which current is passed to both the inner coil 54 and the outer coil 55. This allows smooth switching between the first and second control modes in the operation control of the rotating electric machine 10 while suppressing the occurrence of output steps.

(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。 (1-3) The length of the central teeth 51 in the direction of the axis C is shorter than that of the end teeth 50, 52. As a result, by winding the inner coil 54 around the central teeth 51, the outer peripheral surface of the inner coil 54 and both end surfaces of the end teeth 50, 52 in the direction of the axis C can be made substantially flush with each other. Therefore, by winding the outer coil 55 around the entire tooth 27 including the central teeth 51 in a manner that covers the outer periphery of the inner coil 54 wound around the central teeth 51, the outer cross section of the coil wire arrangement range can be arranged in a manner that is substantially rectangular. Therefore, according to this embodiment, although there is a mixture of overlapping portions where the inner coil 54 and the outer coil 55 are arranged to overlap with each other on the teeth 27 and non-overlapping portions where they are arranged not to overlap with each other, it is possible to prevent the overlapping portions from becoming thicker than the non-overlapping portions.

(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。
Second Embodiment
Hereinafter, a stator and a rotating electric machine according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6, focusing on differences from the first embodiment.

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。 This embodiment differs from the first embodiment only in the structure of the teeth and stator coil. The structure of the teeth and stator coil of this embodiment will be described below. Note that, below, the same components as those in the first embodiment will be denoted with the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

<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。
<Teeth>
As shown in Figures 5 and 6, the stator core 71 has a plurality of teeth 77. Note that Figures 5 and 6 show only one of the plurality of teeth 77. In the stator core 71 of this embodiment, a portion sandwiched between adjacent slits 25 constitutes the tooth 77. Each tooth 77 has a shape that protrudes radially inward (toward the lower side in Figure 5) from the base 26. In this embodiment, no slits extending radially and in the direction of the axis C are provided in the portion of the tooth 77 around which the stator coil 72 is wound. In this embodiment, the portion of the tooth 77 around which the stator coil 72 is wound has a substantially rectangular parallelepiped shape.

<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。
<Stator coil>
The stator coil 72 has an inner coil 84 and an outer coil 85. The inner coil 84 and the outer coil 85 are independent coils that are not connected to each other. The inner coil 84 and the outer coil 85 are wound around each of the multiple teeth 77 in a manner that is arranged radially so that the winding ranges of the individual coils 84 and 85 do not overlap. In this embodiment, when the inner coil 84 and the outer coil 85 are viewed from the axis C direction, the winding range of the inner coil 84 does not overlap with the winding range of the outer coil 85. In detail, the coil wire constituting the inner coil 84 is wound multiple times around the inner side (lower side in FIG. 5) of the tooth 77. The coil wire constituting the outer coil 85 is wound multiple times around the outer side (upper side in FIG. 5) of the tooth 77. The inner coil 84 and the outer coil 85 are wound in parallel around each of the multiple teeth 77.

<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。
<Operation control of rotating electrical machine>
In this embodiment, the operation control of the rotating electric machine 60 is performed by switching between a third control mode in which current is passed through both the inner coil 84 and the outer coil 85, and a fourth control mode in which current is passed through only the inner coil 84. In particular, when the rotating electric machine 60 is rotating at a low rotation speed, the operation control of the rotating electric machine 60 is performed in the third control mode in which current is passed through both the inner coil 84 and the outer coil 85. On the other hand, when the rotating electric machine 60 is rotating at a high rotation speed, the operation control of the rotating electric machine 60 is performed in the fourth control mode in which current is passed through only the inner coil 84.

<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。
<Action>
The operation of the stator 70 and the rotating electrical machine 60 of this embodiment will be described below.
In this embodiment, when the rotating electric machine 60 is rotating at a low speed, current is applied to both the inner coil 84 and the outer coil 85 wound in parallel. As a result, the total number of turns of the coils in the energized state, specifically, the total number of turns (=W3+W4) which is the sum of the number of turns W3 of the inner coil 84 and the number of turns W4 of the outer coil 85, is increased, and a large torque output is obtained. Moreover, at this time, the back electromotive voltage of the rotating electric machine 60 is lower than when the rotating electric machine 60 is rotating at a high speed, so that the effect of the back electromotive voltage on the output performance of the rotating electric machine 60 is suppressed. In this way, when the rotating electric machine 60 is rotating at a low speed, a large torque output is obtained while suppressing a decrease in the output performance of the rotating electric machine 60 caused by the back electromotive voltage.

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。 In this embodiment, when the rotating electric machine 60 is rotating at high speed, only the inner coil 84 is energized. Therefore, compared to when both the inner coil 84 and the outer coil 85 are energized, the total number of turns of the energized coils (specifically, the number of turns W3 of the inner coil 84) can be reduced. This allows the back electromotive voltage of the rotating electric machine 60, which increases in proportion to the number of turns of the coil, to be reduced, thereby improving the output performance of the rotating electric machine 60 accordingly. Moreover, since a large torque is not required when the rotating electric machine 60 is rotating at high speed, a sufficient torque output can be obtained even though the total number of turns of the energized coils is reduced. In this way, when the rotating electric machine 60 is rotating at high speed, a sufficient torque output can be obtained while suppressing the decrease in output performance caused by the back electromotive voltage.

<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。
<Effects>
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(2-1) The inner coil 84 and the outer coil 85 are wound in parallel around one tooth 77. Therefore, when the rotating electric machine 60 is rotating at a low speed, a large torque output can be obtained while suppressing a decrease in the output performance of the rotating electric machine 60 caused by the back electromotive voltage. Furthermore, when the rotating electric machine 60 is rotating at a high speed, a sufficient torque output can be obtained while suppressing a decrease in the output performance caused by the back electromotive voltage. Therefore, according to this embodiment, the output performance of the rotating electric machine 60 can be improved.

(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。 (2-2) In this embodiment, the inner coil 84 and the outer coil 85 are wound around each of the multiple teeth 77 in a radially aligned manner so that the winding ranges of the individual coils 84, 85 do not overlap.

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。 Therefore, compared to when the inner coil 84 and the outer coil 85 are wound around the teeth 77 with their winding ranges overlapping in the radial direction, the outer dimensions of the coils wound around the teeth 77 (specifically, the inner coil 84 and the outer coil 85) can be made smaller. This allows the size of the stator 70 in the direction of the axis C to be reduced.

<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。
<Example of change>
The above-described embodiments may be modified as follows: The above-described embodiments and the following modifications may be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.

・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。
In the first embodiment, when the rotating electrical machine 10 rotates at high speed, instead of energizing only the inner coil 54, energizing only the outer coil 55 may be performed.
In the first embodiment, the length of the central tooth 51 in the direction of axis C may be the same as the length of the end teeth 50, 52 in the direction of axis C. Specifically, as shown in an example in Figure 7, the shapes of the three teeth 50 to 52 can be set so that the end face of the central tooth 51 in the direction of axis C and the end faces of the end teeth 50, 52 in the direction of axis C are flush with each other.

・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。 In the first embodiment, in order to provide multiple teeth portions on each tooth 27, instead of dividing each tooth 27 in the circumferential direction, each tooth 27 may be divided in the direction of the axis C.

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。 Figures 8 and 9 show an example of such teeth. As shown in Figures 8 and 9, the tooth 100 is divided into three tooth portions 90 to 92 aligned in the direction of the axis C. More specifically, each of the multiple teeth 100 has two slit portions 93. Each slit portion 93 starts from the inner peripheral surface of the tooth 100 and extends outward. Each slit portion 93 extends along a plane perpendicular to the axis C. The two slit portions 93 are spaced apart in the direction of the axis C. Each of the multiple teeth 100 is divided into three tooth portions 90 to 92 by the two slit portions 93.

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。 The inner coil 94 is wound around the central tooth 91, which is located in the center of the arrangement direction of the three tooth portions 90 to 92. The outer coil 95 is wound around the entire tooth 100. The inner coil 94 and the outer coil 95 are also wound around each of the multiple teeth 100 in such a manner that the winding ranges of the individual coils 94, 95 overlap in the radial direction. This configuration provides effects similar to those described in (1-1) and (1-2) above.

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。 8 and 9, the central teeth 91 are shorter in circumferential length than the end teeth 90, 92. Specifically, both ends of the central teeth 91 in the circumferential direction are set back inward of the teeth 100 by the thickness of the inner coil 94 wound around the central teeth 91, relative to both ends of the end teeth 90, 92 in the circumferential direction.

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。 According to this configuration, by winding the inner coil 94 around the central teeth 91, the outer peripheral surface of the inner coil 94 and both circumferential end surfaces of the end teeth 90, 92 can be made substantially flush with each other. Therefore, by winding the outer coil 95 around the entire tooth 100 including the central teeth 91 in a manner that covers the outer periphery of the inner coil 94 wound around the central teeth 91, the coil wire can be arranged in such a manner that the outer cross section of the coil wire arrangement range is substantially rectangular. Therefore, according to the above configuration, although there is a mixture of overlapping portions where the inner coil 94 and the outer coil 95 are arranged in an overlapping state with respect to the tooth 100 and non-overlapping portions where they are arranged in a non-overlapping state, it is possible to prevent the overlapping portions from becoming thicker than the non-overlapping portions.

・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。 - In the first embodiment, in order to provide multiple tooth portions on each tooth 27, in addition to dividing each tooth 27 in the circumferential direction, each tooth 27 may be divided in the axial direction C. In this case, for example, the inner coil 54 can be wound around a tooth portion that is located in the radial center of the multiple tooth portions and is also located in the center in the axial direction C. Also, the outer coil 55 can be wound around one entire tooth.

・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。 In the second embodiment, the inner coil 84 and the outer coil 85 may be wound around the teeth 77 in such a manner that at least a portion of the winding range of each of the coils 84, 85 overlaps in the radial direction.

・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。 - In each embodiment, three or more coils can be provided for one tooth 27, 77, 100 in a manner that the coils are wound in parallel. With such a configuration, the number of coils to be energized can be changed according to the rotation speed of the rotating electric machine 10, 60, thereby allowing for highly flexible operation control of the rotating electric machine 10, 60. For example, when three coils are provided for one tooth 27, 77, 100, it is possible to energize only one coil when the rotating electric machine 10, 60 is rotating at low speed, energize two coils when the rotating electric machine 10, 60 is rotating at medium speed, and energize three coils when the rotating electric machine 10, 60 is rotating at high speed.

・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。 The stator and rotating electric machine according to each of the above embodiments can be applied not only to stators and rotating electric machines having concentrated winding stator coils, but also to stators and rotating electric machines having distributed winding stator coils. In this case, the multiple coils constituting the stator coil can be arranged in a manner in which they are wound in parallel. Furthermore, when the rotating electric machine is rotating at low speed, current can be passed through all of the multiple coils, and when the rotating electric machine is rotating at high speed, current can be passed through only some of the multiple coils.

・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。 The stators and rotating electric machines according to the above embodiments can be applied to inner rotor type rotating electric machines and stators thereof, as well as outer rotor type rotating electric machines and stators thereof.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Rotating electric machine 20...Stator 21...Stator core 22...Stator coil 23...Central hole 24...Metal plate 25...Slit 26...Base 27...Teeth 30...Rotor 31...Rotor core 32...Rotor shaft 33...Central hole 40...Case 41...Support hole 43...Support cylinder portion 50...End teeth portion 51...Central teeth portion 52...End teeth portion 53...Slit portion 54...Inner coil 55...Outer coil 60...Rotating electric machine 70...Stator 71...Stator core 72...Stator coil 77...Teeth 84...Inner coil 85...Outer coil 90...End teeth 91...Central teeth 92...End teeth 93...Slit portion 94...Inner coil 95...Outer coil 100...Teeth

Claims (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。
A stator for a rotating electric machine includes a stator core having a cylindrical base and a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and protruding radially from the base, and a stator coil wound around the teeth,
The stator coil is configured to include a plurality of coils wound in parallel.
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。
each of the plurality of teeth has a plurality of teeth portions divided in at least one of the axial direction and the circumferential direction of the stator core, and the plurality of coils are wound in a manner that the winding ranges of the individual coils overlap in the radial direction;
A first coil included in the plurality of coils is wound around the entirety of the plurality of teeth portions,
A second coil different from the first coil among the plurality of coils is wound around only a part of the plurality of teeth portions.
The stator according to claim 1 .
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。
the plurality of coils are two coils wound in parallel,
Each of the plurality of teeth has three teeth portions that are divided in a manner that is aligned in the circumferential direction, and the two coils are wound in a manner that the winding ranges of the individual coils overlap in the radial direction,
a first coil, which is one of the two coils, is wound around the three teeth portions,
a second coil, which is the other of the two coils, is wound only around a central tooth portion that is disposed in the center in the circumferential direction among the three teeth portions;
The stator according to claim 1 .
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。
The central teeth portion has a shorter length in the axial direction of the stator core than two of the three teeth portions other than the central teeth portion.
The stator according to claim 3 .
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。
A rotating electric machine including a stator having a stator core including a cylindrical base and a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and protruding radially from the base, and a stator coil wound around the teeth,
The stator coil includes a plurality of coils wound in parallel,
In the rotating electric machine, current is passed through all of the plurality of coils at low rotation speeds, and current is passed through only some of the plurality of coils at high rotation speeds.
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