WO2013145459A1

WO2013145459A1 - コイル

Info

Publication number: WO2013145459A1
Application number: PCT/JP2012/082404
Authority: WO
Inventors: 中川善也
Original assignee: アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2013-10-03
Also published as: JP5858145B2; CN104185941A; JPWO2013145459A1; DE112012006004T5; US20150061450A1; CN104185941B; US9847685B2

Abstract

　コイル巻装工程のための時間や設備費用の増大を抑制しつつ循環電流の発生を抑制することが可能なコイルを実現する。複数のスター結線体のそれぞれは、３相のそれぞれに対応する３個の相コイル部を備え、当該３個の相コイル部のそれぞれの第一端部は、スター結線体毎に独立に形成される中性点にて接続されている。互いに異なるスター結線体に備えられる同相の相コイル部の第二端部は、互いに接続されている。相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａは、周方向Ｃに連続するように設定されていると共に、同相の他の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと径方向Ｒ視で重複しないように配置されている。相コイル部のそれぞれの周方向の中心位置Ｐは、同じスター結線体に備えられる他相の相コイル部の周方向の中心位置Ｐに対して周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定されている。

Description

コイル

　本発明は、円筒状のコア基準面の周方向に分散配置された複数のスロットを有するコアに巻装されると共に、複数のスター結線体を有するコイルに関する。

　上記のようなコイルの従来技術として、例えば特開２００６－３１１７３３号公報（特許文献１）に記載された技術がある。特許文献１には、コイルが２個のスター結線体（Ｙ結線体）を備え、各相の相コイル部のそれぞれの一端部が接続される中性点が、当該２個のスター結線体に対して共通に設けられる構成が記載されている。特許文献１に記載の構成では、並列回路を構成する同相の２つの相コイル部（特許文献１の図５に示される直列コイルＡ及び直列コイルＢ）のそれぞれが、当該文献の図４に示されるように、径方向に対向するように配置される２つのコイル群により構成される。これにより、コイルが巻装されるステータと、当該ステータに対して回転可能に配置されるロータとが、互いに偏心した状態にある場合でも、電磁気的なバランスが保たれ、上記並列回路内における循環電流の発生を抑制することが可能とされている。

　しかしながら、特許文献１の構成では、同じ相コイル部を構成する上記２つのコイル群の周方向における間に、同相の他の相コイル部を構成する他のコイル群が配置されるため、当該２つのコイル群を接続する渡り線を、当該他のコイル群と周方向の位置を重複させて配置する必要がある。そのため、特許文献１の構成では、コイルをコアに巻装するコイル巻装工程が複雑化し、コイル巻装工程に要する時間の増大や、コイル巻装工程を行うための設備の費用の増大を招来するおそれがある。

特開２００６－３１１７３３号公報（段落００２３～００２５、００３０等）

　そこで、コイル巻装工程のための時間や設備費用の増大を抑制しつつ循環電流の発生を抑制することが可能なコイルの実現が望まれる。

　本発明に係る、円筒状のコア基準面の周方向に分散配置された複数のスロットを有するコアに巻装されると共に、Ｎ個（Ｎは２以上の整数を表す）のスター結線体を有するコイルの特徴構成は、前記Ｎ個のスター結線体のそれぞれは、３相のそれぞれに対応する３個の相コイル部を備えると共に、前記３個の相コイル部のそれぞれの第一端部が、前記スター結線体毎に独立に形成される中性点にて接続されており、互いに異なる前記スター結線体に備えられる同相のＮ個の前記相コイル部の第二端部が互いに接続され、前記相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域が、前記周方向に連続するように設定されていると共に、同相の他の（Ｎ－１）個の前記相コイル部が配置される前記相コイル配置領域と径方向視で重複しないように配置され、前記相コイル部のそれぞれの前記周方向の中心位置が、同じ前記スター結線体に備えられる他相の前記相コイル部の前記周方向の中心位置に対して、前記周方向に１２０°異なる位置に設定されている点にある。

　上記の特徴構成によれば、同じスター結線体に備えられる３個の相コイル部のそれぞれの第一端部が、スター結線体毎に独立に形成される中性点にて接続されると共に、互いに異なるスター結線体に備えられる同相のＮ個の相コイル部の第二端部が互いに接続される。よって、本発明では、循環電流が発生し得る並列回路の各分路は、同じスター結線体に備えられる２つの相コイル部が中性点を介して直列接続されてなる直列接続体により構成される。そして、上記の特徴構成によれば、相コイル部のそれぞれの周方向の中心位置が、同じスター結線体に備えられる他相の相コイル部の周方向の中心位置に対して、周方向に１２０°異なる位置に設定される。すなわち、同じスター結線体に備えられる３個の相コイル部のそれぞれの周方向の中心位置が、周方向に沿って均等な間隔で分散配置される。
　ところで、コイルが回転電機用のコイルである場合において、当該回転電機のロータの回転により相コイル部のそれぞれに逆起電圧が発生するが、当該回転電機のロータとステータとの回転軸心が同心に配置された同心状態では、設計上、相コイル部のそれぞれに互いに同じ大きさ（振幅）の逆起電圧（以下、「基準逆起電圧」という。）が発生する。一方、当該回転電機のロータとステータとの回転軸心が互いに偏心した偏心状態では、同心状態に比べて、ロータの回転に伴い発生する逆起電圧の大きさが変化する。ここで、上記の特徴構成によれば、上記のように、同じスター結線体に備えられる３個の相コイル部のそれぞれの周方向の中心位置が、周方向に沿って均等な間隔で分散配置される。よって、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、同じスター結線体に備えられる３個の相コイル部の間で偏ることを、当該偏心の向きに関わらず抑制することができる。ここで、２つの相コイル部のそれぞれに発生する逆起電圧の和として、当該２つの相コイル部により構成される直列接続体の両端部間に発生する逆起電圧が定まる。よって、上記の特徴構成によれば、同じ並列回路を構成する複数の直列接続体の間で、偏心状態において発生する逆起電圧の差が大きくなることを抑制することが可能となり、振動や騒音の発生或いは損失の増加の原因となる循環電流の発生を抑制することが可能となる。
　更に、上記の特徴構成によれば、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域が、周方向に連続するように設定されると共に、同相の他の（Ｎ－１）個の相コイル部が配置される相コイル配置領域と径方向視で重複しないように配置される。よって、相コイル配置領域が周方向に不連続な領域となる場合に比べて相コイル配置領域の周方向の幅を小さく抑えることができると共に、同相の複数の相コイル部のそれぞれを、周方向の位置を互いに重複させることなく配置することができる。これにより、コイルをコアに巻装するコイル巻装工程の簡素化を図ることができ、結果、コイル巻装工程に要する時間の増大や、コイル巻装工程を行うための設備の費用の増大を抑制することが可能となる。
　以上のように、上記の特徴構成によれば、コイル巻装工程のための時間や設備費用の増大を抑制しつつ循環電流の発生を抑制することが可能となる。

　ここで、前記相コイル部は、一対又は複数対のスロット間に複数回巻回されてなる単位コイル部を複数備え、同じ前記相コイル部に備えられる複数の前記単位コイル部が、電気的な接続順と同じ前記周方向の順序で配置されている構成とすると好適である。

　この構成によれば、複数の単位コイル部の電気的な接続順と周方向の配置順とが異なる場合に比べて、単位コイル部同士を接続する渡り線を短くすることができ、コイルエンド部の小型化を図ることができる。また、隣接して配置される単位コイル部間の電位差を低減することができ、コイルの電気的絶縁性を確保することが容易となる。

　また、前記相コイル部のそれぞれが配置される前記相コイル配置領域が、他相の前記相コイル部が配置される前記相コイル配置領域と、径方向視で一部重複するように配置されている構成とすると好適である。

　この構成によれば、コイルが形成する回転磁界に含まれる高調波成分を低減することができる。よって、コイルが回転電機用のコイルである場合に、回転電機の運転時における振動や騒音の発生を抑制することができる。

本発明の第一の実施形態に係るステータの軸方向視図である。本発明の第一の実施形態に係るコイルの結線図である。本発明の第一の実施形態に係るコイルの簡略化した結線図である。本発明の第一の実施形態に係る、相コイル部に発生する逆起電圧の、電気角に対する変化の一例を示す図である。本発明の第一の実施形態に係る、２つの相コイル部が直列接続されてなる直列接続体に発生する逆起電圧の、電気角に対する変化の一例を示す図である。本発明の第一の実施形態に係る、同じ電源端子間に接続される２つの直列接続体の間における逆起電圧の差の、電気角に対する変化の一例を示す図である。比較例に係るステータの軸方向視図である。比較例に係る、相コイル部に発生する逆起電圧の、電気角に対する変化の一例を示す図である。比較例に係る、２つの相コイル部が直列接続されてなる直列接続体に発生する逆起電圧の、電気角に対する変化の一例を示す図である。比較例に係る、同じ電源端子間に接続される２つの直列接続体の間における逆起電圧の差の、電気角に対する変化の一例を示す図である。本発明の第二の実施形態に係るステータの軸方向視図である。本発明の第二の実施形態に係るコイルの結線図である。本発明の第三の実施形態に係るステータの軸方向視図である。

１．第一の実施形態
　本発明に係るコイルの第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係るコイルを、回転電機用のコイルに適用した場合、具体的には、ステータ１のステータコア２に巻装されるコイル１０（図１参照）に適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ１は、図１に示すように、インナロータ型の回転電機用のステータとされる。本明細書では、回転電機は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。本実施形態では、ステータコア２が本発明における「コア」に相当する。

　以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向」、「周方向Ｃ」、及び「径方向Ｒ」は、円筒状のコア基準面Ｓ（図１参照）の軸心を基準として定義している。コア基準面Ｓの軸心は、後述するように、本実施形態ではステータ軸心Ｘと一致する。「周第一方向Ｃ１」及び「周第二方向Ｃ２」は、それぞれ、軸方向の両側のコイルエンド部１０ａのうちの電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが接続される方のコイルエンド部１０ａ側から、コア基準面Ｓの軸心（軸方向）に沿ってコイル１０或いはステータコア２を見た場合（図１参照）の、時計回り方向及び反時計回り方向を表す。「径第一方向Ｒ１」及び「径第二方向Ｒ２」は、それぞれ、コア基準面Ｓの径方向Ｒの内側へ向かう方向及び外側へ向かう方向を表す。また、以下の説明における、各部材についての配置方向や配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異がある状態を含む概念として用いている。

１－１．ステータの全体構成
　本実施形態に係るステータ１の全体構成について、図１を参照して説明する。ステータ１は、回転電機用の電機子としてのステータであり、ステータコア２と、ステータコア２に巻装されるコイル１０とを備えている。ステータコア２は、磁性材料を用いて形成される。ステータコア２の径第一方向Ｒ１側（径方向内側）には、永久磁石や電磁石等を備えた界磁としてのロータ５が配置される。すなわち、本実施形態に係る回転電機は、インナロータ型で回転界磁型の回転電機である。図１ではロータ５を簡略化して示しており、ロータ５の外周面（破線部分）、及びロータ５或いはロータコアの軸心であるロータ軸心Ｙのみを示している。図１には、組み付け誤差等に起因してロータ５がステータ１に対して図１における右下側に偏心し、ロータ軸心Ｙとステータ軸心Ｘとが一致しない偏心状態を示している。このような偏心状態では、ステータ１とロータ５との間の径方向Ｒの隙間であるエアギャップの大きさが、周方向Ｃに沿って不均一となる。

　ステータコア２には、スロット３が周方向Ｃに複数分散配置されている。周方向Ｃに隣接する２つのスロット３の間には、ティース４が形成されている。上述した「円筒状のコア基準面Ｓ」は、スロット３の配置や構成に関して基準となる仮想的な面であり、本実施形態では、複数（スロット３と同数）のティース４の径第一方向Ｒ１側の端面を含む円筒状の仮想面（コア内周面）をコア基準面Ｓとしている。よって、本実施形態では、コア基準面Ｓの軸心は、ステータ１或いはステータコア２の軸心であるステータ軸心Ｘと一致する。ステータコア２の径第二方向Ｒ２側の面（コア外周面）等をコア基準面Ｓとしても良い。

　複数のスロット３は、周方向Ｃに沿って一定間隔で分散配置されている。各スロット３は、互いに同じ形状に形成されている。具体的には、スロット３は、軸方向に延びて、ステータコア２を軸方向に貫通するように形成されている。また、スロット３は、径第一方向Ｒ１側に開口する（すなわち、コア内周面に開口する）とともに、ステータ軸心Ｘから放射状に径方向Ｒに延びるように形成されている。

　回転電機は三相交流で駆動される交流電動機であり、コイル１０は、三相（第一相であるＵ相、第二相であるＶ相、及び第三相であるＷ相）のそれぞれに対応して、Ｕ相コイル１０Ｕ、Ｖ相コイル１０Ｖ、及びＷ相コイル１０Ｗを備えている（図２参照）。ステータコア２には、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用のスロット３が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。本実施形態では、毎極毎相当たりのスロット数が「２」とされており、ステータコア２には、各相用のスロット３が、周方向Ｃに沿って２つずつ繰り返し現れるように配置されている。そして、本実施形態では、毎相当たりの磁極数が「８」とされており、ステータコア２には合計４８（＝２×８×３）個のスロット３が設けられている。

１－２．コイルの構成
　次に、本発明の要部であるコイル１０の構成について説明する。コイル１０は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数を表す）のスター結線体１１，１２を有する。本実施形態では、「Ｎ」は、毎相当たりの磁極数（本例では「８」）の約数のうちの２以上の値とされる。本例では、図２に示すように、「Ｎ」は「２」とされ、コイル１０は、第一スター結線体１１と第二スター結線体１２との２つのスター結線体を有する。コイル１０は、線状の導体である線状導体により構成される。線状導体は、例えば、銅やアルミニウム等の金属により形成される。このような線状導体として、複数の細線を束ねた縒り線からなる導体や、延在方向に直交する断面がスロット３の断面形状に合う形状（例えば矩形状）の導体等を用いることができる。

　Ｎ個（本例では２個）のスター結線体１１，１２のそれぞれは、３相のそれぞれに対応する３個の相コイル部を備えており、当該３個の相コイル部のそれぞれの第一端部７１が、スター結線体１１，１２毎に独立に形成される中性点９１，９２にて接続されている。すなわち、３個の相コイル部がスター結線（Ｙ結線）されて、１つのスター結線体１１，１２が形成されている。具体的には、図２に示すように、第一スター結線体１１は、Ｕ相に対応する第一Ｕ相相コイル部２１Ｕと、Ｖ相に対応する第一Ｖ相相コイル部２１Ｖと、Ｗ相に対応する第一Ｗ相相コイル部２１Ｗとを備えている。そして、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの第一端部７１と、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの第一端部７１と、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの第一端部７１とが、第一中性点９１にて互いに接続されている。第二スター結線体１２は、Ｕ相に対応する第二Ｕ相相コイル部２２Ｕと、Ｖ相に対応する第二Ｖ相相コイル部２２Ｖと、Ｗ相に対応する第二Ｗ相相コイル部２２Ｗとを備えている。そして、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕの第一端部７１と、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖの第一端部７１と、第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの第一端部７１とが、第二中性点９２にて互いに接続されている。図２に示すように、第一中性点９１と第二中性点９２とは互いに独立に形成されており、直接的には接続されずに回路素子（ここでは相コイル部）を介して電気的に接続されている。

　また、互いに異なるスター結線体１１，１２に備えられる同相のＮ個（本例では２個）の相コイル部の第二端部７２が互いに接続されている。具体的には、図２に示すように、第一スター結線体１１に備えられる第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの第二端部７２と、第二スター結線体１２に備えられる第二Ｕ相相コイル部２２Ｕの第二端部７２とが互いに接続されている。第一スター結線体１１に備えられる第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの第二端部７２と、第二スター結線体１２に備えられる第二Ｖ相相コイル部２２Ｖの第二端部７２とが互いに接続されている。第一スター結線体１１に備えられる第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの第二端部７２と、第二スター結線体１２に備えられる第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの第二端部７２とが互いに接続されている。

　図２に示すように、Ｕ相相コイル部２１Ｕ，２２Ｕの第二端部７２は、Ｕ相電源端子８０Ｕに接続され、Ｖ相相コイル部２１Ｖ，２２Ｖの第二端部７２は、Ｖ相電源端子８０Ｖに接続され、Ｗ相相コイル部２１Ｗ，２２Ｗの第二端部７２は、Ｗ相電源端子８０Ｗに接続されている。ここで、電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗは、回転電機とインバータ（図示せず）とを接続するリード線（動力線）を接続するための端子である。図１に模式的に示すように、本実施形態では、Ｕ相電源端子８０Ｕ、Ｖ相電源端子８０Ｖ、及びＷ相電源端子８０Ｗの全てが、ステータコア２に対して軸方向の同じ側（図１における紙面手前側）においてコイルエンド部１０ａに接続されている。

　本実施形態では、スター結線体１１，１２が備える３個の相コイル部のそれぞれは、複数の単位コイル部を備えている。単位コイル部は、一対又は複数対のスロット３間に複数回巻回されてなるコイル部であり、複数の単位コイル部のそれぞれが磁極を形成する。単位コイル部は、スロット３内に配置されるコイル辺部と、コイル辺部同士を接続するターン部とを有する。ターン部は、ステータコア２から軸方向に突出する単位コイル部の部分により構成される。そして、ターン部と、ステータコア２に対して軸方向の外側において２つの単位コイル部同士を接続する渡り部（渡り線）とにより、コイルエンド部１０ａが形成される。なお、図１においてはターン部のみを示し、渡り部、及び、コイルエンド部１０ａと中性点９１，９２（図２参照）との接続部材の図示を省略している。また、図１においては、コイルエンド部１０ａと電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗとの接続部材についても図示は省略し、コイルエンド部１０ａと電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗとの接続関係のみを簡略化して示している。

　本実施形態では、単位コイル部は、一対のスロット３間に複数回巻回されてなるコイル部であり、例えば、１本の線状導体を複数回（偶数回又は奇数回）周回させることによって、複数本の線状導体の束からなる単位コイル部が形成される。そして、直列接続された複数（本例では４個）の単位コイル部により、１つの相コイル部が形成される。具体的には、図２に示すように、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕは、第二端部７２側から第一端部７１側に向かって（すなわち、電気的な接続順に）、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕを備えている。第二Ｕ相相コイル部２２Ｕは、第二端部７２側から第一端部７１側に向かって（すなわち、電気的な接続順に）、第五Ｕ相単位コイル部３５Ｕ、第六Ｕ相単位コイル部３６Ｕ、第七Ｕ相単位コイル部３７Ｕ、及び第八Ｕ相単位コイル部３８Ｕを備えている。

　図１に示すように、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕのそれぞれは、互いに５スロットピッチ離れた一対のスロット３間に巻回されている。すなわち、１つのＵ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕを構成する複数のコイル辺部は、互いに５スロットピッチ離れた２つのスロット３に分かれて配置されている。また、複数のＵ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕは、周方向Ｃに沿って１磁極ピッチ（本例では６スロットピッチ）で配置されている。すなわち、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕのそれぞれの周第一方向Ｃ１側のコイル辺部は、周第一方向Ｃ１側に隣接する他のＵ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕの周第二方向Ｃ２側のコイル辺部が配置されるスロット３に対して周第二方向Ｃ２側に隣接するスロット３に配置されている。

　本実施形態では、同じ相コイル部に備えられる複数の単位コイル部は、電気的な接続順と同じ周方向の順序で配置されている。すなわち、本実施形態では、相コイル部は隣極巻構造を有し、同じ相コイル部に備えられる複数の単位コイル部は、巻回方向が互いに反対方向の単位コイル部が電気的な接続順に沿って交互に現れるように接続されている。

　具体的には、図１に示すように、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕに備えられる複数のＵ相単位コイル部３１Ｕ～３４Ｕは、周第一方向Ｃ１側に向かって、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕの順に配置されており、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕに備えられる複数のＵ相単位コイル部３１Ｕ～３４Ｕの電気的な接続順（図２参照）と周方向Ｃの配置順序とが一致する。同様に、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕに備えられる複数のＵ相単位コイル部３５Ｕ～３８Ｕは、周第二方向Ｃ２側に向かって、第五Ｕ相単位コイル部３５Ｕ、第六Ｕ相単位コイル部３６Ｕ、第七Ｕ相単位コイル部３７Ｕ、及び第八Ｕ相単位コイル部３８Ｕの順に配置されており、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕに備えられる複数のＵ相単位コイル部３５Ｕ～３８Ｕの電気的な接続順（図２参照）と周方向Ｃの配置順序とが一致する。

　図１においては、発明の理解を容易にすべく、コイル辺部が配置される部分である単位コイル部の周方向Ｃの両端部を、白抜きの丸印で表すと共に、当該丸印の内部に、コイル辺部を流れる電流の向きを表す記号を付している。具体的には、「Ｘ」字状の記号は、電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗ側から中性点９１，９２側に向かって電流が流れる際に、図１における紙面奥側に向かって電流が流れることを示し、ドット状の記号は、電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗ側から中性点９１，９２側に向かって電流が流れる際に、図１における紙面手前側に向かって電流が流れることを示す。

　図１から明らかなように、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、第六Ｕ相単位コイル部３６Ｕ、及び第八Ｕ相単位コイル部３８Ｕは、巻回方向が互いに同一であるとともに互いに同じ方向の磁極を形成する。第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕ、第五Ｕ相単位コイル部３５Ｕ、及び第七Ｕ相単位コイル部３７Ｕは、巻回方向が互いに同一であるとともに互いに同じ方向の磁極を形成する。そして、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ，３３Ｕ，３６Ｕ，３８Ｕと、Ｕ相単位コイル部３２Ｕ，３４Ｕ，３５Ｕ，３７Ｕとは、巻回方向が互いに反対方向であり、互いに反対方向の磁極を形成する。

　第一Ｖ相相コイル部２１Ｖは、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕが、それぞれ、第一Ｖ相単位コイル部３１Ｖ、第二Ｖ相単位コイル部３２Ｖ、第三Ｖ相単位コイル部３３Ｖ、及び第四Ｖ相単位コイル部３４Ｖに置き換わる点を除いて、基本的に、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕと同様に構成されている。また、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖは、第五Ｕ相単位コイル部３５Ｕ、第六Ｕ相単位コイル部３６Ｕ、第七Ｕ相単位コイル部３７Ｕ、及び第八Ｕ相単位コイル部３８Ｕが、それぞれ、第五Ｖ相単位コイル部３５Ｖ、第六Ｖ相単位コイル部３６Ｖ、第七Ｖ相単位コイル部３７Ｖ、及び第八Ｖ相単位コイル部３８Ｖに置き換わる点を除いて、基本的に、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕと同様に構成されている。

　同様に、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗは、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕが、それぞれ、第一Ｗ相単位コイル部３１Ｗ、第二Ｗ相単位コイル部３２Ｗ、第三Ｗ相単位コイル部３３Ｗ、及び第四Ｗ相単位コイル部３４Ｗに置き換わる点を除いて、基本的に、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕと同様に構成されている。また、第二Ｗ相相コイル部２２Ｗは、第五Ｕ相単位コイル部３５Ｕ、第六Ｕ相単位コイル部３６Ｕ、第七Ｕ相単位コイル部３７Ｕ、及び第八Ｕ相単位コイル部３８Ｕが、それぞれ、第五Ｗ相単位コイル部３５Ｗ、第六Ｗ相単位コイル部３６Ｗ、第七Ｗ相単位コイル部３７Ｗ、及び第八Ｗ相単位コイル部３８Ｗに置き換わる点を除いて、基本的に、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕと同様に構成されている。

　なお、Ｖ相コイル１０Ｖは、図１に示すように、Ｕ相コイル１０Ｕに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°（本例では１６スロットピッチ）ずれた位置関係で配置されている。すなわち、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐは、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されており、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐは、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されている。また、Ｗ相コイル１０Ｗは、図１に示すように、Ｖ相コイル１０Ｖに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置関係で配置されている。すなわち、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐは、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されており、第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐは、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されている。

　よって、本実施形態では、図１に示すように、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐ、及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐのそれぞれは、円周を均等に３分割する位置に配置されている。また、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐ、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐ、及び第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐのそれぞれも、円周を均等に３分割する位置に配置されている。このように、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１，１２に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定されている。

　図１に示すように、相コイル部のそれぞれが配置される周方向Ｃの領域である相コイル配置領域Ａは、周方向Ｃに連続するように設定される。ここで、「周方向Ｃに連続する」とは、不連続部分を有しない状態と、１スロットピッチ以下の周方向Ｃ幅の隙間による不連続部分を有する状態と、の双方を含む概念として用いている。本実施形態では、相コイル部は、複数の単位コイル部を備えており、相コイル配置領域Ａは、当該複数の単位コイル部のそれぞれが配置される周方向Ｃの領域の集合により形成される。

　例えば、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕが配置される相コイル配置領域Ａは、図１に示すように、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕのそれぞれが配置される領域の集合となる。この場合、周方向Ｃに隣接する２つのＵ相単位コイル部３１Ｕ～３４Ｕの間にはティース４の周方向Ｃ幅に応じた隙間が形成されるが、この隙間の周方向Ｃ幅は１スロットピッチ以下であり、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕが配置される相コイル配置領域Ａは、周方向Ｃに連続するように形成されている。第二Ｕ相相コイル部２２Ｕ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖ、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗ、第二Ｗ相相コイル部２２Ｗについても同様に、当該相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａが周方向Ｃに連続するように形成されている。

　そして、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａは、同相の他の（Ｎ－１）個（本例では１個）の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと径方向Ｒ視で重複しないように配置されている。すなわち、相コイル配置領域Ａの全体が、同相の他の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａの外部（周方向Ｃにおける外部）に位置するように設定されている。本実施形態では、図１に示すように、相コイル配置領域Ａのそれぞれは、１８０°（厳密には、１８０°から１つのティース４の周方向Ｃの幅を減算した角度）の周方向Ｃの長さを有する。そして、本実施形態では、同相の複数（本例では２個）の相コイル配置領域Ａ（例えば、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕが配置される相コイル配置領域Ａ、及び第二Ｕ相相コイル部２２Ｕが配置される相コイル配置領域Ａ）は、周方向Ｃに互いに１８０°ずれた位置関係となるように設定されている。よって、本実施形態では、図１に示すように、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同相の他の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１８０°異なる位置に設定される。

　本実施形態では、単位コイル部が、互いに５スロットピッチ離れた一対のスロット３間に巻回されており、互いに異なる相の単位コイル部同士が、径方向Ｒ視で一部重複するように配置される。よって、単位コイル部が構成する相コイル部についても、互いに異なる相の相コイル部同士が径方向Ｒ視で一部重複するように配置され、この結果、本実施形態では、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａが、他相の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと、径方向Ｒ視で一部重複するように配置される。

　本実施形態では、上述したように、相コイル配置領域Ａのそれぞれは、１８０°の周方向Ｃの長さを有する。よって、同じスター結線体１１，１２に備えられる複数の相コイル部は、互いに１２０°の角度だけ周方向Ｃにずらして配置されるとともに、径方向Ｒ視で互いに一部重複するように配置される。すなわち、本実施形態では、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａが、同じスター結線体１１，１２に備えられる他相の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと、径方向Ｒ視で一部重複するように配置される。

　次に、本実施形態に係るコイル１０において循環電流の発生を抑制することが可能な点について、図７に示す比較例を参照しながら説明する。なお、図７に示す比較例においても、コイル１０は図２に示すように構成されているが、本発明とは異なり、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１，１２に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置には設定されていない。具体的には、同じスター結線体１１，１２に備えられる３つの相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、図７に示すように、周方向Ｃに沿って３０°の間隔で配置されている。

　本実施形態に係るコイル１０は、図２に示すように構成されているため、ステータ１とロータ５とが偏心した状態（以下、「偏心状態」という。）において循環電流が発生し得る並列回路は、２つの電源端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗの間に形成され、並列回路のそれぞれはＮ個（本例では２個）の分路を有する。そして、並列回路の各分路は、同じスター結線体１１，１２に備えられる２つの相コイル部が中性点９１，９２を介して直列接続されてなる直列接続体により構成される。なお、本実施形態では、相コイル部は複数の単位コイル部が直列接続されて形成されているため、相コイル部に発生する逆起電圧は、当該複数の単位コイル部のそれぞれに発生する逆起電圧の総和となる。

　例えば、図２に示すように、Ｕ相電源端子８０ＵとＶ相電源端子８０Ｖとの間に形成される並列回路は２つの分路を有し、一方の分路は、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕと第一Ｖ相相コイル部２１Ｖとが第一中性点９１を介して直列接続されてなる直列接続体により構成され、他方の分路は、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕと第二Ｖ相相コイル部２２Ｖとが第二中性点９２を介して直列接続されてなる直列接続体により構成される。そして、ロータ５の回転に伴い相コイル部のそれぞれには逆起電圧が発生するが、同じ並列回路を構成する複数（本例では２個）の直列接続体の間での逆起電圧の差を小さく抑えることで、当該並列回路における循環電流を抑制することが可能となる。

　この点に関し、本実施形態に係るコイル１０では、図１に示すように、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐが、同じスター結線体１１，１２に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定される。よって、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、同じスター結線体１１，１２に備えられる３個の相コイル部の間で偏ることを、当該偏心の向きに関わらず抑制し、以下に説明するシミュレーション結果に示されるように、同じ並列回路を構成する複数の直列接続体の間での逆起電圧の差を小さく抑えることが可能となっている。ここで、基準逆起電圧とは、ステータ１とロータ５とが同心に配置された状態（以下、「同心状態」という。）において相コイル部に発生する逆起電圧であり、設計上、全ての相コイル部について同一の値（振幅）となる。

　図４～図６は、図１に示すような偏心状態を想定した場合のシミュレーション結果を示す図である。ここで、各図における「Ｅ＿Ｕ１」，「Ｅ＿Ｕ２」，「Ｅ＿Ｖ１」，「Ｅ＿Ｖ２」，「Ｅ＿Ｗ１」，及び「Ｅ＿Ｗ２」のそれぞれは、図３に示すように相コイル部のそれぞれについて規定した電圧を表す。図４は、相コイル部のそれぞれに発生する逆起電圧分布を示し、図５は、２つの相コイル部により構成される直列接続体の両端部間に発生する逆起電圧の分布を示す。例えば、図５における「Ｅ＿Ｕ１－Ｅ＿Ｖ１」は、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕと第一Ｖ相相コイル部２１Ｖとにより構成される直列接続体の両端部間の電圧を表す。そして、図６は、同じ並列回路を構成する２つの直列接続体の間での逆起電圧の差の分布を示す。一方、図８～図１０は、図７に示す比較例についてのシミュレーション結果であり、図８は図４に対応し、図９は図５に対応し、図１０は図６に対応する。

　図１に示すように、ここではロータ５がステータ１に対して図１における右下側に偏心した状態を想定している。そして、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐは、概ね、図１における右下側に位置する。よって、図４に示すように、第一スター結線体１１に備えられる３個の相コイル部２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの内、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕについては周方向Ｃの中心位置Ｐにおけるエアギャップの大きさが同心状態に比べて減少するため、基準逆起電圧より大きな逆起電圧が発生する。なお、図４においては基準逆起電圧の図示を省略しているが、Ｕ相相コイル部２１Ｕ，２２Ｕについての基準逆起電圧は、概ね、Ｅ＿Ｕ１の波形とＥ＿Ｕ２の波形との平均に等しくなる。Ｖ相相コイル部２１Ｖ，２２ＶやＷ相相コイル部２１Ｗ，２２Ｗの基準逆起電圧についても同様である。

　一方、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖと第一Ｗ相相コイル部２１Ｗとについては、周方向Ｃの中心位置Ｐにおけるエアギャップの大きさが同心状態に比べて増加するため、基準逆起電圧より小さな逆起電圧が発生する。この際、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐや、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐは、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定されているため、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗについての基準逆起電圧からの逆起電圧の変化幅は、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕについての基準逆起電圧からの逆起電圧の変化幅より小さくなっている。

　このように、本実施形態に係るコイル１０では、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、第一スター結線体１１に備えられる第一Ｕ相相コイル部２１Ｕ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの間で偏ることが抑制される。説明は省略するが、図４に示されるように、第二スター結線体１２に備えられる第二Ｕ相相コイル部２２Ｕ、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖ、及び第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの間でも、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が偏ることが抑制される。

　これに対し、比較例に係るコイル１０（図７参照）では、図８に示すように、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、第一スター結線体１１に備えられる第一Ｕ相相コイル部２１Ｕ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの間で偏っている。具体的には、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの全てについて、発生する逆起電圧が基準逆起電圧より大きくなるとともに、その変化幅がほぼ等しくなっている。すなわち、第一スター結線体１１に備えられる第一Ｕ相相コイル部２１Ｕ、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、及び第一Ｗ相相コイル部２１Ｗの間で、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の方向が一致するとともに、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさもほぼ一致している。説明は省略するが、図８に示されるように、第二スター結線体１２に備えられる第二Ｕ相相コイル部２２Ｕ、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖ、及び第二Ｗ相相コイル部２２Ｗの間でも、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が偏っている。

　この結果、本実施形態に係るコイル１０では、図６を比較例に係る図１０と比較すると明らかなように、同じ並列回路を構成する複数の直列接続体の間での逆起電圧の差を小さく抑えることが可能となっている。なお、図１０においては、発明の理解を容易にすべく、本実施形態に係る図６に示す波形を、一点鎖線で表している。

　なお、本実施形態では、上述したように、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同相の他の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１８０°異なる位置に設定されている。そのため、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧に対する変化の方向は、基本的に、同相の２つの相コイル部の間で互いに逆方向となる。

２．第二の実施形態
　本発明に係るコイルの第二の実施形態ついて、図１１及び図１２を参照して説明する。本実施形態では、「Ｎ」が「４」とされる点で、上記第一の実施形態とは異なる。以下では、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明し、特に明記しない点については上記第一の実施形態と同様とする。

　図１２に示すように、本実施形態では、コイル１０は、第一スター結線体１１、第二スター結線体１２、第三スター結線体１３、及び第四スター結線体１４の４つのスター結線体を有する。４個のスター結線体１１～１４のそれぞれは、３相のそれぞれに対応する３個の相コイル部を備えており、当該３個の相コイル部のそれぞれの第一端部７１が、スター結線体１１～１４毎に独立に形成される中性点９１～９４にて接続されている。なお、本実施形態では、スター結線体１１～１４が備える３個の相コイル部のそれぞれは、２個の単位コイル部を備える。

　よって、本実施形態では、Ｕ相コイル１０Ｕは、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕ及び第二Ｕ相相コイル部２２Ｕに加えて、更に、第三Ｕ相相コイル部２３Ｕ及び第四Ｕ相相コイル部２４Ｕを備える。同様に、Ｖ相コイル１０Ｖは、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ及び第二Ｖ相相コイル部２２Ｖに加えて、更に、第三Ｖ相相コイル部２３Ｖ及び第四Ｖ相相コイル部２４Ｖを備え、Ｗ相コイル１０Ｗは、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗ及び第二Ｗ相相コイル部２２Ｗに加えて、更に、第三Ｗ相相コイル部２３Ｗ及び第四Ｗ相相コイル部２４Ｗを備える。また、コイル１０は、第一中性点９１及び第二中性点９２に加えて、更に、第三中性点９３及び第四中性点９４を備える。

　図１１に示すように、第一Ｖ相相コイル部２１Ｖ、第二Ｖ相相コイル部２２Ｖ、第三Ｖ相相コイル部２３Ｖ、及び第四Ｖ相相コイル部２４Ｖの全てについて、Ｖ相相コイル部２１Ｖ～２４Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１～１４に備えられるＵ相相コイル部２１Ｕ～２４Ｕの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されている。また、第一Ｗ相相コイル部２１Ｗ、第二Ｗ相相コイル部２２Ｗ、第三Ｗ相相コイル部２３Ｗ、及び第四Ｗ相相コイル部２４Ｗの全てについて、Ｗ相相コイル部２１Ｗ～２４Ｗの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１～１４に備えられるＶ相相コイル部２１Ｖ～２４Ｖの周方向Ｃの中心位置Ｐに対して周第一方向Ｃ１側に１２０°ずれた位置に配置されている。すなわち、本実施形態でも、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１～１４に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定されている。

　本実施形態では、図１１に示すように、相コイル配置領域Ａのそれぞれは、９０°（厳密には、９０°から１つのティース４の周方向Ｃの幅を減算した角度）の周方向Ｃの長さを有する。そして、同相の複数（本例では４個）の相コイル配置領域Ａは、周方向Ｃに隣接する相コイル配置領域Ａ同士が周方向Ｃに互いに９０°ずれた位置関係となるように、設定されている。よって、本実施形態では、図１１に示すように、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、周方向Ｃに隣接する同相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに９０°異なる位置に設定されている。

　本実施形態でも、図１１に示すように、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａは、他相の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと、径方向Ｒ視で一部重複するように配置される。しかし、上記のように、本実施形態では、相コイル配置領域Ａのそれぞれは９０°の周方向Ｃの長さを有するため、上記第一の実施形態とは異なり、相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域Ａは、同じスター結線体１１～１４に備えられる他相の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａとは、径方向Ｒ視で重複しないように配置される。

　本実施形態に係るコイル１０でも、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１～１４に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定される。そのため、シミュレーション結果は省略するが、本実施形態に係るコイル１０でも、上記第一の実施形態に係るコイル１０と同様に、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、同じスター結線体１１～１４に備えられる３個の相コイル部の間で偏ることを、当該偏心の向きに関わらず抑制し、同じ並列回路を構成する複数（本例では４個）の直列接続体の間での逆起電圧の差を小さく抑えることが可能となっている。なお、本実施形態では、図１２に示すように、偏心状態において循環電流が発生し得る並列回路は、４個の分路を有する。

３．第三の実施形態
　本発明に係るコイルの第三の実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３では、図１と同様に、単位コイル部のターン部のみを示し、渡り部及びコイルエンド部１０ａと中性点９１、９２との接続部材の図示は省略している。本実施形態では、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕ、Ｖ相単位コイル部３１Ｖ～３８Ｖ、Ｗ相単位コイル部３１Ｗ～３８Ｗ（ターン部）の軸方向Ｌ視での形状、及び、軸方向Ｌ視でのコイルエンド部１０ａの全体の配置形状が上記第一の実施形態の形状と異なる。上記第一の実施形態では、各単位コイル部（ターン部）の軸方向Ｌ視での形状は、図１に示すように、周方向Ｃに沿った円弧状とされている。そして、上記の第一の実施形態では、各相の単位コイル部は、軸方向Ｌ視で、相毎に半径の異なる同心円上に位置するように設計されている。具体的には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相に対応する３つの同心円のうち最外円（最も径第二方向Ｒ２側であり半径の一番大きい円）上には、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕが位置し、最内円（最も径第一方向Ｒ１側であり半径の一番小さい円）上には、Ｗ相単位コイル部３１Ｗ～３８Ｗが位置し、これらの間に形成される中間円（半径が最外円よりも小さく最内円よりも大きい）上には、Ｖ相単位コイル部３１Ｖ～３８Ｖが位置する。このように、上記第一の実施形態では、各単位コイル部を相毎に半径の異なる同心円上に配置することにより、軸方向Ｌ視での、コイルエンド部１０ａの全体の形状が、ステータ軸心Ｘを中心とした三重の環状となる。これに対して、本実施形態では、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕ、Ｖ相単位コイル部３１Ｖ～３８Ｖ、Ｗ相単位コイル部３１Ｗ～３８Ｗの各単位コイル部が、軸方向Ｌ視で、ステータ軸心Ｘを中心とした放射状の渦巻形状に沿って配置される構成である。以下では、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明し、特に明記しない点については上記第一の実施形態と同様とする。

　本実施形態では、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕ、Ｖ相単位コイル部３１Ｖ～３８Ｖ、Ｗ相単位コイル部３１Ｗ～３８Ｗの各単位コイル部は、５スロットピッチ離れた２つのスロット３間を結ぶように配置されている。また、各単位コイル部は、軸方向Ｌ視で、周方向一端部側（本例では周第一方向Ｃ１側）から、周方向他端部側（本例では周第二方向Ｃ２側）へ向かうに従い径方向内側（本例では径第一方向Ｒ１側）から径方向外側（本例では径第二方向Ｒ２側）へ向かうように配置されている。その際に、複数の単位コイル部の軸方向Ｌ視での形状が、図１３に示すように、ステータ軸心Ｘ側から径第二方向Ｒ２側へ向かって延びる複数の放射状の渦巻線Ｍに沿って配置されるように設計されている。ここで、「渦巻線Ｍ」は、渦巻状の平面曲線（平面直線及び平面折線等を含む）であり、延長線がステータ軸心Ｘを通らない渦巻線Ｍも含む。

　具体的には、図１３に示すように、Ｕ相単位コイル部３１Ｕ～３８Ｕの各単位コイル部のターン部は、周第一方向Ｃ１側の端部が、一対のスロットのうちの一方のスロット３における径第一方向Ｒ１側の領域に位置し、周第二方向Ｃ２側の端部が、当該スロット３から周第二方向Ｃ２側に５スロットピッチ離れた他方のスロット３における径第二方向Ｒ２側の領域に位置するように、渦巻線Ｍに沿って円弧状に配置される。Ｖ相単位コイル部３１Ｖ～３８Ｖ、Ｗ相単位コイル部３１Ｗ～３８Ｗの各単位コイル部のターン部についても同様に配置される。このように、複数の単位コイル部のターン部が、軸方向Ｌ視で互いに異なる複数の放射状の渦巻線Ｍのそれぞれに沿って配置されることで、全体として渦巻状のコイルエンド部１０ａが形成されている。

　また、このとき、周方向Ｃに互いに隣接する異なる相の２つの単位コイル部が、それぞれ径方向Ｒ視で一部重なるように配置される。すなわち、各単位コイル部は、周方向一端部（本例では周第一方向Ｃ１側端部）において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径方向内側（本例では径第一方向Ｒ１側）に位置すると共に周方向他方端部（本例では周第二方向Ｃ２側端部）において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径方向外側（本例では径第二方向Ｒ２側）に位置するように配置されている。本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各単位コイル部は、周第一方向Ｃ１側で一方の異なる相の単位コイル部と隣接し、周第二方向Ｃ２側で他方の異なる相の単位コイル部と隣接する。そして、各単位コイル部は、周第一方向Ｃ１側から周第二方向Ｃ２側へ向かって、Ｕ相単位コイル部、Ｖ相単位コイル部、Ｗ相単位コイル部の順に繰り返し現れるように配置されている。

　ここで、本実施形態における相コイル配置領域Ａは、相コイル部を構成する単位コイル部を周方向Ｃに沿わせて配置した場合における当該単位コイル部の周方向Ｃの領域（単位コイル配置領域）を総和した領域である。本実施形態に係るコイル１０でも、上記第一の実施形態と同様に、相コイル配置領域Ａは、周方向Ｃに連続するように設定される。このような構成を実現するために、本実施形態では、相コイル部を構成する各単位コイル部が、周方向一端部（本例では周第一方向Ｃ１側端部）と、電気的な接続順で連続する同相の単位コイル部の周方向他端部（本例では周第二方向Ｃ２側端部）とが、隣接する周方向Ｃ位置となるように配置される。また、本実施形態に係るコイル１０でも、相コイル配置領域Ａは、同相の他のＮ－１個（本例では１個）の相コイル部が配置される相コイル配置領域Ａと径方向視で重複しないように配置される。本実施形態では、例えば、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの相コイル配置領域Ａは、図１３の紙面手前側から見て、右下の領域に１８０°の周方向Ｃの長さで連続するように配置される。一方、第二Ｕ相相コイル部２２Ｕの相コイル配置領域Ａは、図１３の紙面手前側から見て、左上の領域に、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕの相コイル配置領域Ａと重複しないように、１８０°の周方向Ｃの長さで連続するように配置される。

　本実施形態に係るコイル１０でも、相コイル部のそれぞれの周方向Ｃの中心位置Ｐは、同じスター結線体１１，１２に備えられる他相の相コイル部の周方向Ｃの中心位置Ｐに対して、周方向Ｃに１２０°異なる位置に設定される。そのため、シミュレーション結果は省略するが、本実施形態に係るコイル１０でも、上記第一の実施形態に係るコイル１０と同様に、偏心状態で発生する逆起電圧の基準逆起電圧からの変化の大きさや変化の方向が、同じスター結線体１１，１２に備えられる３個の相コイル部の間で偏ることを、当該偏心の向きに関わらず抑制し、同じ並列回路を構成する複数（本例では２個）の直列接続体の間での逆起電圧の差を小さく抑えることが可能となっている。

　本実施形態では、各単位コイル部が、周第一方向Ｃ１側端部において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径第一方向Ｒ１側に位置すると共に周第二方向Ｃ２側端部において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径第二方向Ｒ２側に位置するように配置され、周第二方向Ｃ２側へ渦巻くようにコイルエンド部１０ａが形成される構成である。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。各単位コイル部が、周第二方向Ｃ２側端部において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径第一方向Ｒ１側に位置すると共に周第一方向Ｃ１側端部において同じ周方向位置にある他の単位コイル部に対して径第二方向Ｒ２側に位置するように配置され、図１３の例とは渦巻き方向が反対のコイルエンド部１０ａが形成される構成であってもよい。

４．その他の実施形態
　最後に、本発明に係るコイルの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。

（１）上記第一の実施形態では「Ｎ」が「２」とされた構成を例として説明し、上記第二の実施形態では「Ｎ」が「４」とされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば「Ｎ」が「８」とされる構成等の、「Ｎ」が「２」及び「４」以外の２以上の整数とされる構成とすることも可能である。

（２）上記の各実施形態では、同じ相コイル部に備えられる複数の単位コイル部が、電気的な接続順と同じ周方向Ｃの順序で配置される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、同じ相コイル部に備えられる複数の単位コイル部が、電気的な接続順とは異なる周方向Ｃの順序で配置される構成とすることも可能である。例えば、上記第一の実施形態の構成（図１参照）において、第一Ｕ相相コイル部２１Ｕが、電気的な接続順に、第一Ｕ相単位コイル部３１Ｕ、第三Ｕ相単位コイル部３３Ｕ、第二Ｕ相単位コイル部３２Ｕ、及び第四Ｕ相単位コイル部３４Ｕを備えるような構成、すなわち、相コイル部が隔極巻構造を有する構成とすることも可能である。

（３）上記の各実施形態では、単位コイル部が、一対のスロット３間に複数回巻回されてなるコイル部である構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、単位コイル部が、複数対のスロット３間に複数回巻回されてなるコイル部である構成とすることも可能である。例えば、単位コイル部が、２対のスロット間に複数回巻回されてなるコイル部である構成とすることができ、この場合、例えば、周方向Ｃに隣接する２つのスロット３（隣接スロット組）と、当該隣接スロット組から周方向Ｃに１磁極ピッチ離れた位置に配置される隣接スロット組とを、単位コイル部が巻回される４つのスロット３とした構成とすることができる。

（４）上記の各実施形態では、ステータコア２が本発明における「コア」に相当する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、回転電機として、固定界磁型（回転電機子型）の回転電機を採用し、コイル１０がロータ５のロータコアに巻装される構成とすることも可能である。この場合、上記の実施形態とは異なり、コア基準面Ｓの軸心はロータ軸心Ｙと一致する。

（５）上記の各実施形態では、コイル１０の巻装対象のステータコア２が、インナロータ型の回転電機用のステータのステータコアである構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、コイル１０の巻装対象のステータコアとして、アウタロータ型の回転電機用のステータのステータコアを採用することも可能である。この場合、上記の実施形態とは異なり、ロータ５が、ステータコア２の径第二方向Ｒ２側（径方向外側）に配置される。

（６）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

　本発明は、円筒状のコア基準面の周方向に分散配置された複数のスロットを有するコアに巻装されると共に、複数のスター結線体を有するコイルに好適に利用することができる。

２：ステータコア（コア）
３：スロット
１０：コイル
１１：第一スター結線体（スター結線体）
１２：第二スター結線体（スター結線体）
１３：第三スター結線体（スター結線体）
１４：第四スター結線体（スター結線体）
２１Ｕ～２４Ｕ：Ｕ相相コイル部（相コイル部）
２１Ｖ～２４Ｖ：Ｖ相相コイル部（相コイル部）
２１Ｗ～２４Ｗ：Ｗ相相コイル部（相コイル部）
３１Ｕ～３８Ｕ：Ｕ相単位コイル部（単位コイル部）
３１Ｖ～３８Ｖ：Ｖ相単位コイル部（単位コイル部）
３１Ｗ～３８Ｗ：Ｗ相単位コイル部（単位コイル部）
７１：第一端部
７２：第二端部
９１：第一中性点（中性点）
９２：第二中性点（中性点）
９３：第三中性点（中性点）
９４：第四中性点（中性点）
Ａ：相コイル配置領域
Ｃ：周方向
Ｐ：中心位置
Ｒ：径方向
Ｓ：コア基準面

Claims

　円筒状のコア基準面の周方向に分散配置された複数のスロットを有するコアに巻装されると共に、Ｎ個（Ｎは２以上の整数を表す）のスター結線体を有するコイルであって、
　前記Ｎ個のスター結線体のそれぞれは、３相のそれぞれに対応する３個の相コイル部を備えると共に、前記３個の相コイル部のそれぞれの第一端部が、前記スター結線体毎に独立に形成される中性点にて接続されており、
　互いに異なる前記スター結線体に備えられる同相のＮ個の前記相コイル部の第二端部が互いに接続され、
　前記相コイル部のそれぞれが配置される相コイル配置領域が、前記周方向に連続するように設定されていると共に、同相の他の（Ｎ－１）個の前記相コイル部が配置される前記相コイル配置領域と径方向視で重複しないように配置され、
　前記相コイル部のそれぞれの前記周方向の中心位置が、同じ前記スター結線体に備えられる他相の前記相コイル部の前記周方向の中心位置に対して、前記周方向に１２０°異なる位置に設定されているコイル。
　前記相コイル部は、一対又は複数対のスロット間に複数回巻回されてなる単位コイル部を複数備え、
　同じ前記相コイル部に備えられる複数の前記単位コイル部が、電気的な接続順と同じ前記周方向の順序で配置されている請求項１に記載のコイル。
　前記相コイル部のそれぞれが配置される前記相コイル配置領域が、他相の前記相コイル部が配置される前記相コイル配置領域と、径方向視で一部重複するように配置されている請求項１又は２に記載のコイル。