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公開番号2024172940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091019
出願日2023-06-01
発明の名称ステータおよび回転電機
出願人トヨタ紡織株式会社
代理人個人,個人
主分類H02K 3/18 20060101AFI20241205BHJP(電力の発電,変換,配電)
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。
続きを表示（約 890 文字）【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。
続きを表示（約 1,900 文字）【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】
第１実施形態の回転電機の側断面図である。
第１実施形態のステータの斜視図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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】以降は省略されています）

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