WO2025220399A1

WO2025220399A1 - 巻線界磁型回転電機

Info

Publication number: WO2025220399A1
Application number: PCT/JP2025/010647
Authority: WO
Inventors: 裕之土屋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2024-04-17
Filing date: 2025-03-19
Publication date: 2025-10-23
Anticipated expiration: 2026-10-17
Also published as: JP2025163566A

Abstract

回転電機は、ステータ巻線（５２）を有するステータ（５０）と、界磁巻線（７０）を有するロータ（６０）とを備え、ステータの径方向内側にロータが対向配置されている。ステータ巻線は、軸方向一端側の第１ステータコイルエンド（ＳＥ１）と軸方向他端側の第２ステータコイルエンド（ＳＥ２）とを有し、第２ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法は、第１ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法よりも小さくなっている。界磁巻線は、第２ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法が、第１ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法よりも小さくなっている。そして、第１ステータコイルエンドと第１ロータコイルエンドとが径方向に並び、且つ第２ステータコイルエンドと第２ロータコイルエンドとが径方向に並ぶように、ステータ巻線及び界磁巻線が各々配置されている。

Description

巻線界磁型回転電機

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２４年４月１７日に出願された日本出願番号２０２４－０６６９７１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　この明細書における開示は、巻線界磁型回転電機に関する。

　巻線界磁型回転電機は、ステータ巻線を有するステータと、界磁巻線を有するロータとを有する。ロータは、複数の主極部（磁気突極部）を有するロータコアを備え、主極部に巻回された状態で界磁巻線が設けられている（例えば特許文献１参照）。インナロータ式の回転電機では、ステータの径方向内側にロータが対向配置されている。

特開２０１３－９５５３号公報

　ところで、巻線界磁型回転電機では、ステータ巻線のコイルエンドと界磁巻線のコイルエンドとが径方向に並ぶ位置にそれぞれ配置される。この場合、ステータ巻線及び界磁巻線のコイルエンドが互いに干渉することが懸念される。

　具体的には、ステータ巻線は、例えば周方向に所定のスロットピッチで分布巻きにより巻回される。また、ステータ巻線のコイルサイド（ステータスロット内の導線収容部分）では、径方向に複数層で並べて導線材が配置されるとともに、コイルエンドでは、導線材どうしの互いの干渉を回避すべく、コイルサイドに比べて導線材が径方向にばらけた状態で配置される。この場合、ステータ巻線のコイルエンドがコイルサイドよりも径方向内側にずれ、界磁巻線のコイルエンドとの干渉が懸念される。コイルエンド部分は、変形等が比較的生じ易い部分であり、技術的な改善がなされることが望まれる。

　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ステータ及びロータを適正な状態で径方向に対向配置することができる巻線界磁型回転電機を提供することを目的とする。

　本開示は、
　ステータ巻線を有するステータと、
　周方向に並ぶ磁極ごとに設けられた複数の主極部を含むロータコアと、前記各主極部に巻回された界磁巻線とを有するロータと、
を備え、前記ステータの径方向内側に前記ロータが対向配置されている巻線界磁型回転電機であって、
　前記ステータ巻線は、軸方向一端側の第１ステータコイルエンドと軸方向他端側の第２ステータコイルエンドとを有し、前記第２ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法は、前記第１ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法よりも小さくなっており、
　前記界磁巻線は、磁極ごとに設けられた複数の極コイルを含み、軸方向一端側の第１ロータコイルエンドと軸方向他端側の第２ロータコイルエンドとを有し、前記第２ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法は、前記第１ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法よりも小さくなっており、
　前記第１ステータコイルエンドと前記第１ロータコイルエンドとが径方向に並び、且つ前記第２ステータコイルエンドと前記第２ロータコイルエンドとが径方向に並ぶように、前記ステータ巻線及び前記界磁巻線が各々配置されている。

　インナロータ式の回転電機において、ステータを小型化するには、ステータ巻線のコイルエンドの外径寸法を小さくすることが有効であり、少なくとも一方のステータコイルエンドを径方向内側にオフセットさせた構成であるとよい。ただし、ステータの径方向内側にロータが組み付けられることを考慮すると、ステータ巻線の軸方向片側においてコイルエンドの内径寸法が過度に小さいことは望ましくない。この点、ステータ巻線において、軸方向両側のステータコイルエンドの内径寸法を相違させることにより、ステータの小型化を実現しつつステータ及びロータの組み付け性を良好なものにすることができる。

　一方、ロータの界磁巻線では、各磁極の極コイルの巻き数を多くすべく主極部に対して径方向及び周方向に多重に導線材を巻回することが望ましい。また、界磁巻線の軸方向両側のロータコイルエンドのうち、軸方向片側のロータコイルエンドの外径寸法を小さくすることで、ロータ側においてもステータに対する組み付け性を考慮した好適な構成を実現できる。この場合、相対的に内径寸法の大きい第１ステータコイルエンドと、相対的に外径寸法の大きい第１ロータコイルエンドとが径方向に並び、且つ相対的に内径寸法の小さい第２ステータコイルエンドと、相対的に外径寸法の小さい第２ロータコイルエンドとが径方向に並ぶように、ステータ巻線及び界磁巻線を各々配置することで、ステータ及びロータの組み付け性が良好なものとなる。その結果、ステータ及びロータを適正な状態で径方向に対向配置することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、回転電機の制御システムの全体構成図であり、図２は、インバータ及びその周辺構成を示す図であり、図３は、ロータ及びステータの横断面図であり、図４は、ロータが備える電気回路を示す図であり、図５は、ロータの全体の構成を示す斜視図であり、図６は、ロータにおいて外周被覆部とコイルエンドカバーとを取り外した状態を示す斜視図であり、図７は、ロータの分解斜視図であり、図８は、ロータの縦断面図であり、図９は、ロータ主部において巻線ユニットを分解して示す斜視図であり、図１０は、ロータ主部の一部の断面構造を示す横断面図であり、図１１は、ロータの斜視図であり、図１２は、外周被覆部の縦断面図であり、図１３は、ステータに対してロータを組み付けた状態を示す斜視図であり、図１４は、ステータに対してロータを組み付けた状態を示す縦断面図であり、図１５は、ステータの縦断面の構成を示す断面図であり、図１６は、ロータの縦断面の構成を示す断面図であり、図１７は、巻線ユニットの側面図であり、図１８は、巻線ユニットの巻線構造を示す図であり、図１９は、第２ステータコイルエンドと第２ロータコイルエンドとが横並びとなる部分を拡大して示す縦断面図である。

　以下、本開示に係る巻線界磁型回転電機を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。回転電機は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両において走行動力源として用いられる。

　まず、図１を用いて、回転電機を備える制御システムについて説明する。制御システムは、直流電源１０、インバータ２０、制御装置３０及び回転電機４０を備えている。回転電機４０は、自励式巻線界磁型の同期機である。例えば、回転電機４０、インバータ２０及び制御装置３０は機電一体型駆動装置として構成されていてもよいし、回転電機４０、インバータ２０及び制御装置３０それぞれが各コンポーネントで構成されていてもよい。

　回転電機４０は、ハウジング４１と、ハウジング４１内に収容されるステータ５０及びロータ６０とを備えている。本実施形態の回転電機４０は、ロータ６０がステータ５０の径方向内側に配置されたインナロータ型の回転電機である。

　ステータ５０は、ステータコア５１と、ステータ巻線５２とを備えている。ステータ巻線５２は、例えば銅線で構成されており、電気角で互いに１２０°ずれた状態で配置されたＵ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを含む。

　ロータ６０は、ロータコア６１と、界磁巻線７０とを備えている。界磁巻線７０は、導線材として、例えば比重が小さく且つ成形容易なアルミ線を用いて構成されているとよい。なお、界磁巻線７０の導線材は、アルミ線に限らず、例えば銅線又はＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等であってもよい。ロータコア６１の中心孔には、回転軸３２が組み付けられている。回転軸３２は、軸受４２，４３によりハウジング４１に回転可能に支持されている。

　図２に示すように、インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎとの直列接続体を備えている。各相において上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐと下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎとの接続点には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの第２端は、中性点で接続されている。すなわち、本実施形態において、ステータ巻線５２は星形結線されている。ただし、ステータ巻線５２はΔ結線されていてもよい。本実施形態において、各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎは、例えばＩＧＢＴである。各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎには、フリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。

　各相の上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐのコレクタには、直流電源１０の正極端子が接続されている。各相の下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎのエミッタには、直流電源１０の負極端子が接続されている。直流電源１０には、平滑コンデンサ１１が並列接続されている。

　続いて、図３を用いて、ステータ５０及びロータ６０について説明する。

　ステータ５０及びロータ６０は、いずれも回転軸３２と共に同軸上に配置されている。以下の記載では、回転軸３２が延びる方向を軸方向とし、回転軸３２の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸３２を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

　ステータコア５１は、軟磁性体からなる積層鋼板により構成されており、円環状のバックヨーク５１ａと、バックヨーク５１ａから径方向内側に向かって突出する複数のティース５１ｂとを有している。隣り合うティース５１ｂの間に、周方向並ぶ複数のスロット５４が形成されている。これら各スロット５４に各相の相巻線が所定順序で収容されることにより、ステータ巻線５２が構成されている。例えば、ステータ５０において、複数の導体セグメントを用いたセグメントコイル構造が採用されているとよい。ただし、ステータ巻線５２の構造は任意である。

　ロータコア６１は、軟磁性体からなり、例えば積層鋼板により構成されている。ロータコア６１は、円筒状の円筒部６１ａと、円筒部６１ａから径方向外側に放射状に延びる複数の主極部６２とを有している。主極部６２には、集中巻により界磁巻線７０が巻回されている。本実施形態において、主極部６２は、周方向に等間隔で８個設けられている。

　界磁巻線７０は、第１巻線部７１及び第２巻線部７２を備えている。各主極部６２には、径方向外側に第１巻線部７１が巻回され、第１巻線部７１よりも径方向内側に第２巻線部７２が巻回されている。各主極部６２において、第１巻線部７１及び第２巻線部７２における導線材の巻方向は互いに同じになっている。また、周方向に隣り合う主極部６２のうち、一方に巻回された各巻線部７１，７２の巻方向と、他方に巻回された各巻線部７１，７２の巻方向とは逆になっている。このため、周方向に隣り合う主極部６２どうしで互いに磁化方向が逆になる。ロータ６０では、ロータコア６１における各主極部６２と、その各主極部６２に巻装された界磁巻線７０とにより、周方向に並ぶ複数の磁極（界磁極）が形成されている。

　図４は、ロータ６０において第１，第２巻線部７１，７２を含む電気回路を示す図である。第１巻線部７１及び第２巻線部７２は、第１巻線部７１の第２端７１ｂと第２巻線部７２の第１端７２ａとが互いに接続されることで直列に接続されている。第１巻線部７１の第２端７１ｂには、第２巻線部７２に並列にダイオード９１とコンデンサ９２とがそれぞれ接続されている。また、第１巻線部７１及び第２巻線部７２の直列接続体には、ダイオード９３とコンデンサ９４とがそれぞれ直列に接続されている。コンデンサ９２，９４は、例えばセラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサである。

　ダイオード９１は、カソードが第２巻線部７２の第１端７２ａに接続され、アノードが第２巻線部７２の第２端７２ｂに接続されている。これにより、第２巻線部７２及びダイオード９１を含む閉回路では、ダイオード９１のアノード側からカソード側へと向かう一方向に電流が流れる。また、ダイオード９３は、カソードが第１巻線部７１の第１端７１ａに接続され、アノードが第２巻線部７２の第２端７２ｂに接続されている。これにより、各巻線部７１，７２に流れる界磁電流が整流される。本実施形態では、第２巻線部７２の巻き線数が第１巻線部７１の巻き線数よりも多くなっている。

　図２の説明に戻り、制御装置３０は、マイコン３１を主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。マイコン３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。マイコン３１が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン３１がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン３１は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、回転電機４０の制御処理のプログラムが含まれる。プログラムを構成するインストラクションのセットが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。

　制御装置３０は、インバータ２０を構成する各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎをオンオフする駆動信号を生成する。詳しくは、制御装置３０は、直流電源１０から出力された直流電力を交流電力に変換してＵ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに供給すべく、各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎをオンオフする駆動信号を生成し、生成した駆動信号を各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎのゲートに出力する。これにより、各相において、上アームスイッチ及び下アームスイッチが、デッドタイムを挟みつつ交互にオンされる。

　制御装置３０は、各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに基本波電流と、基本波電流の周波数よりも高い高周波電流（具体的には、高周波励磁電流）との合成電流を流すように各スイッチＳＵｐ～ＳＷｎをオンオフする。基本波電流は、回転電機４０にトルクを発生させることを主とする電流である。高周波電流は、界磁巻線７０を構成する第１，第２巻線部７１，７２を励磁して界磁巻線７０に界磁電流を誘起させることを主とする電流である。各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに流れる相電流は、電気角で１２０°ずつずれている。

　なお、ステータ巻線５２に流す高周波電流としては、変動周波数が基本波電流の周波数のＮ倍（Ｎは２以上の整数）である高調波電流であってもよいし、変動周波数が基本波電流の周波数のＮ倍から外れた電流であってもよい。

　ステータ巻線５２に高周波電流が流れると、第１，第２巻線部７１，７２に電圧が誘起され、界磁電流が流れる。第１，第２巻線部７１，７２の誘起電圧は、例えば位相が同じである。第１，第２巻線部７１，７２に流れる電流ＩＬ１，ＩＬ２は、高周波電流の周波数成分を含む。

　図４に示す電気回路において、ステータ巻線５２の通電に伴い第１，第２巻線部７１，７２が励磁される際、第１巻線部７１から第２巻線部７２へ電流が流れる。また、第２巻線部７２の両端の電圧がダイオード９１の順方向電圧を超える場合に、第２巻線部７２及びダイオード９１を含む閉回路において、第１巻線部７１に流れる電流ＩＬ１よりも大きい電流ＩＬ２が第２巻線部７２に流れる。第２巻線部７２及びダイオード９１を含む閉回路に電流が流れることで、界磁電流の直流成分を増加させることができる。これにより、ロータ６０の磁束の直流成分を増加させ、回転電機４０のトルクを増加させることができる。

　次に、ロータ６０の構成をより詳細に説明する。図５は、ロータ６０の全体の構成を示す斜視図であり、図６は、ロータ６０においてロータ主部１０１を覆う外周被覆部１０２とコイルエンドカバー１０３，１０４とを取り外した状態を示す斜視図である。また、図７は、ロータ６０の分解斜視図であり、図８は、ロータ６０の縦断面図である。

　ロータ６０は大別して、ロータ主部１０１と、ロータ主部１０１の外周を囲むように設けられた円筒状の外周被覆部１０２と、ロータ主部１０１の軸方向一端側及び他端側に取り付けられたコイルエンドカバー１０３，１０４と、ロータ主部１０１の軸方向両側のうち一端側に設けられたバスバモジュール１０５及び回路モジュール１０６とを有している。ロータ主部１０１は、ロータコア６１と界磁巻線７０とを備えており、ロータコア６１の中心孔には回転軸３２が組み付けられている。界磁巻線７０は、周方向に並べて配置された複数の巻線ユニット１１０よりなる。コイルエンドカバー１０３，１０４は、軸方向両側における界磁巻線７０のコイルエンドを覆うように設けられている。

　バスバモジュール１０５及び回路モジュール１０６は、各々の中空部に回転軸３２が挿通された状態で回転軸３２に固定されている。これにより、バスバモジュール１０５及び回路モジュール１０６は、界磁巻線７０のコイルエンド部に軸方向に対向する位置に設けられている。バスバモジュール１０５は、磁極ごとの巻線ユニット１１０を電気的に接続するための複数のバスバを有している。

　回路モジュール１０６は、電気部品が収容されている部品ホルダ１０７と、部品ホルダ１０７に重ね合わせた状態で設けられる放熱板１０８とを有している。部品ホルダ１０７及び放熱板１０８は、軸方向端面どうしが互いに接合された状態で一体化されている。部品ホルダ１０７には、電気部品としてダイオード９１，９３やコンデンサ９２，９４が保持されている。

　放熱板１０８は、部品ホルダ１０７の軸方向両面のうちロータコア６１の反対側（図の右側）に固定されている。放熱板１０８は、例えばアルミニウムよりなる。部品ホルダ１０７の軸方向端面に放熱板１０８が固定されていることにより、部品ホルダ１０７において、通電に伴いダイオード９１，９３やコンデンサ９２，９４で生じた熱が放熱板１０８を介して放出される。

　外周被覆部１０２は、金属製の線材１３１を用い、線材１３１を、ロータコア６１に組み付けられた複数の巻線ユニット１１０の外周側に多重に巻回することで構成されている。

　図９は、ロータ主部１０１において巻線ユニット１１０を分解して示す斜視図であり、図１０は、ロータ主部１０１の一部について断面構造を示す横断面図である。なお、図１０では、ロータコア６１の主極部６２に巻回された界磁巻線７０を保持する構成として、図５等に示す外周被覆部１０２が記載されている。

　ロータ主部１０１は、ロータ６０の磁極ごとに設けられた複数の巻線ユニット１１０を有している。各巻線ユニット１１０は、軸方向を長手方向とする環状に形成され、その中空部分にロータコア６１の主極部６２が挿通された状態でロータコア６１に組み付けられている。本実施形態では、巻線ユニット１１０により「極コイル」が構成されている。

　巻線ユニット１１０は、主極部６２への装着状態で径方向外側となる第１コイルモジュール１１１と、径方向内側となる第２コイルモジュール１１２とを有している。第１コイルモジュール１１１は、第１巻線部７１に相当するコイルモジュールであり、第２コイルモジュール１１２は、第２巻線部７２に相当するコイルモジュールである。

　第１コイルモジュール１１１は、平角線からなる導線材が周方向及び径方向に多重に巻回されてなる環状のコイル体１２１と、そのコイル体１２１に一体に設けられた薄板状の絶縁体１２２とを有している。絶縁体１２２は、周方向に延び且つコイル体１２１の径方向外側及び内側の外周部を覆う部分と、径方向に延び且つコイル体１２１の中空部を覆う部分とを有している。つまり、コイル体１２１において径方向外側の外周部と径方向内側の内周部と中空部とは、絶縁体１２２により絶縁被覆されている。

　第２コイルモジュール１１２は、平角線からなる導線材が周方向及び径方向に多重に巻回されてなる環状のコイル体１２３と、そのコイル体１２３に一体に設けられた薄板状の絶縁体１２４とを有している。絶縁体１２４は、周方向に延び且つコイル体１２３の径方向外側及び内側の外周部を覆う部分と、径方向に延び且つコイル体１２３の中空部を覆う部分とを有している。つまり、コイル体１２３において径方向外側の外周部と径方向内側の内周部と中空部とは、絶縁体１２４により絶縁被覆されている。

　第１コイルモジュール１１１のコイル体１２１は、例えば導線材をα巻きにより巻回したα巻きコイルである。また、第２コイルモジュール１１２のコイル体１２３は、導線材を所定の周回方向に連続的に巻回した連続巻きコイルである。第１コイルモジュール１１１では軸方向に２本の導線端部１２５が引き出されており、第２コイルモジュール１１２では軸方向に２本の導線端部１２６が引き出されている。そして、周方向に並ぶ各巻線ユニット１１０において、各導線端部１２５，１２６が互いに接続されることで、各主極部６２に設けられた複数の第１コイルモジュール１１１が直列接続されるとともに、各主極部６２に設けられた複数の第２コイルモジュール１１２が直列接続されるようになっている。

　コイル体１２１，１２３に用いられる導線材は、例えば横断面形状が略矩形状（具体的には略長方形状）をなす平角線である。平角線は、アルミ等からなる導体部と、導体部を覆う絶縁層とからなる。ただし、導線材として断面が円形状をなす丸線を用いることも可能である。なお、各コイルモジュール１１１，１１２においてコイル構造は任意であり、例えばコイル体１２１，１２３をいずれも連続巻きコイルとすることも可能である。

　図１０に示すように、第１コイルモジュール１１１では、導線材が径方向に２層に巻装され、第２コイルモジュール１１２では、導線材が径方向に１２層に巻装されている。各コイルモジュール１１１，１１２の層数は任意であるが、第２コイルモジュール１１２の層数が第１コイルモジュール１１１の層数よりも多いとよい。各コイルモジュール１１１，１１２では、周方向の巻き線数（換言すれば周方向の導線材の並び数）が相違しており、径方向外側では径方向内側に比べて巻き線数が多くなっている。これにより、界磁巻線７０における占積率の向上が図られている。

　次に、ロータ６０において、ロータコア６１及び界磁巻線７０を囲むように設けられている外周被覆部１０２とコイルエンドカバー１０３，１０４とについて説明する。なお、コイルエンドカバー１０３，１０４の構成は、図５及び図１１に示されている。図５は、軸方向両側のコイルエンドカバー１０３，１０４のうち回路モジュール１０６側のコイルエンドカバー１０３を手前とするロータ６０の斜視図であり、図１１は、軸方向両側のコイルエンドカバー１０３，１０４のうち回路モジュール１０６とは逆側のコイルエンドカバー１０４を手前とするロータ６０の斜視図である。

　ロータ６０には、外周被覆部１０２を挟んで軸方向両側にコイルエンドカバー１０３，１０４が設けられている。外周被覆部１０２が設けられる軸方向の範囲は、ロータコア６１に径方向に重複する範囲であり、その範囲Ｘは図８に示されている。範囲Ｘでは、周方向に主極部６２と巻線ユニット１１０とが並び、それら各主極部６２と巻線ユニット１１０との径方向外側に線材１３１が螺旋状に且つ多重に巻き付けられることで外周被覆部１０２が構成されている。範囲Ｘは、界磁巻線７０において軸方向両側のロータコイルエンドの間となるロータコイルサイドに相当する範囲である。

　外周被覆部１０２は図１２に示すように構成されているとよい。図１２は、左右方向を軸方向、上下方向を径方向とする外周被覆部１０２の縦断面図である。図１２では、線材１３１は、軸方向に互いに接する状態で、径方向に複数層（図では４層）で巻き付けられている。線材１３１は、横断面が四角形状をなす鋼製の平角線であるとよい。また、線材１３１は、磁性材であるとよく、具体的にはＳＵＳ４３０、ＳＵＳ６３１、ピアノ線等であるとよい。線材１３１を平角線とすることで、外周被覆部１０２において線材１３１どうしの間の隙間が形成されにくくなっている。これにより、外周被覆部１０２における線材１３１の巻き崩れや変形が抑制される。また、外周被覆部１０２における占積率が高くなり、外周被覆部１０２の強度を高めることができる。

　また、外周被覆部１０２では、線材１３１が軸方向及び径方向にそれぞれ直線状に整列した状態で巻き付けられている。この場合、線材１３１が軸方向に整列した状態で巻き付けられていることにより、外周被覆部１０２の外周面（径方向外側の円周面）が平坦になる。そのため、ロータ６０とステータ５０との間の機械的空間（外周被覆部１０２の外周面とステータ５０との間のギャップ）を軸方向で一定にすることができる。また、線材１３１が径方向に整列した状態で巻き付けられていることにより、軸方向において外周被覆部１０２が所定間隔ごとに分割されたものとなる。そのため、外周被覆部１０２において渦電流が低減される。

　外周被覆部１０２及びコイルエンドカバー１０３，１０４は、主極部６２及び界磁巻線７０の径方向外側において、各々の軸方向端面が互いに対向した状態で軸方向に連続して設けられている。

　図５に示すように、コイルエンドカバー１０３は、回転軸３２に固定される部位である端板部１４１と、端板部１４１の外周部から軸方向に延び、界磁巻線７０のコイルエンド（ロータコイルエンド）を径方向外側から囲む環状部１４２とを有する。コイルエンドカバー１０３において、端板部１４１は、ロータコイルエンド及び回路モジュール１０６に対して軸方向に対向する部位であり、環状部１４２は、ロータコイルエンドを径方向外側から囲む部位である。端板部１４１は、径方向中央部に設けられた中心孔に回転軸３２が挿通された状態で設けられている。環状部１４２は、巻線ユニット１１０の軸方向端部（詳しくは第１コイルモジュール１１１の絶縁体１２２の軸方向端部）に組み付けられている。

　また、図１１に示すように、コイルエンドカバー１０４は、回転軸３２に固定される部位である端板部１５１と、端板部１５１の外周部から軸方向に延び、界磁巻線７０のコイルエンド（ロータコイルエンド）を径方向外側から囲む環状部１５２とを有する。コイルエンドカバー１０４において、端板部１５１は、ロータコイルエンドに対して軸方向に対向する部位であり、環状部１５２は、ロータコイルエンドを径方向外側から囲む部位である。端板部１５１は、径方向中央部に設けられた中心孔に回転軸３２が挿通された状態で設けられている。環状部１５２は、巻線ユニット１１０の軸方向端部（詳しくは第１コイルモジュール１１１の絶縁体１２２の軸方向端部）に組み付けられている。

　コイルエンドカバー１０４において、環状部１５２の外周側は、軸方向に対して傾斜し且つ端板部１４１の側でロータ軸心に近づく傾斜面となっており、その傾斜面に沿って、外周被覆部１０２の巻き始め及び巻き終わりとなる線材１３１の端部が軸方向に引き出されている。

　ところで、回転電機４０では、軸方向両端において、ステータ巻線５２のコイルエンドと界磁巻線７０のコイルエンドとが径方向に隣り合う位置に並べて配置されている。この場合、ステータ巻線５２のコイルエンドがロータコイルエンド側の部材に干渉することが懸念される。特に、ステータ巻線５２において軸方向両側のコイルエンドの形態が互いに異なる場合、並びに界磁巻線７０において軸方向両側のコイルエンドの形態が互いに異なる場合には、ステータ巻線５２のコイルエンドにおいてロータコイルエンド側との干渉が懸念される。

　図１３は、ステータ５０に対してロータ６０を組み付けた状態を示す斜視図であり、図１４は、ステータ５０に対してロータ６０を組み付けた状態を示す縦断面図である。図１５は、ステータ５０の縦断面の構成を示す断面図であり、図１６は、ロータ６０の縦断面の構成を示す断面図である。

　ステータ５０及びロータ６０は、径方向に対向配置され、所定の隙間（エアギャップ）を隔てて対向している。ロータ６０は、円環状をなすステータ５０の径方向内側において回転軸３２の回転に伴い回転する。

　図１５に示すように、ステータ巻線５２において、ステータコア５１よりも軸方向外側となる部分はステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２である。以下の記載では、軸方向両側のステータコイルエンドのうち軸方向一端側（図の下側）のステータコイルエンドを「第１ステータコイルエンドＳＥ１」とし、軸方向他端側（図の上側）のステータコイルエンドを「第２ステータコイルエンドＳＥ２」とする。また、軸方向において各ステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２の間をステータコイルサイドＳＳとしている。

　また、図１６に示すように、界磁巻線７０において、ロータコア６１よりも軸方向外側となる部分はロータコイルエンドＲＥ１，ＲＥ２である。以下の記載では、軸方向両側のロータコイルエンドのうち軸方向一端側（図の下側）のロータコイルエンドを「第１ロータコイルエンドＲＥ１」とし、軸方向他端側（図の上側）ロータコイルエンドを「第２ロータコイルエンドＲＥ２」とする。また、軸方向において各ロータコイルエンドＲＥ１，ＲＥ２の間をロータコイルサイドＲＳとしている。

　図１４に示すように、ロータコイルエンドＲＥ１，ＲＥ２は、ステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２の径方向内側に配置されている。ステータ５０及びロータ６０では、ステータコア５１及びロータコア６１の軸方向長さが同じであり、ステータ巻線５２及び界磁巻線７０において径方向に各コア５１，６１と重複するコイルサイド部分は、軸方向に同一の範囲となっている。

　図１３に示すように、ステータ巻線５２は、導線材として複数の導体セグメント１６０を用い、導体セグメント１６０の端部であるセグメント端部１６１どうしが溶接等により接続されることで構成されている。ステータ巻線５２では、軸方向一方の側（図の下側）において、セグメント端部１６１どうしの接続により第１ステータコイルエンドＳＥ１が構成されるとともに、軸方向一方の側（図の上側）において、導体セグメント１６０の屈曲により第２ステータコイルエンドＳＥ２が構成されている。

　第１ステータコイルエンドＳＥ１では、セグメント端部１６１どうしの接続部が周方向に所定間隔で並んでいる。また、ステータ５０は、ステータコア５１のスロット５４（図３参照）内に導体セグメント１６０が径方向に複数収容される構成となっており、複数のセグメント接続部が径方向に並ぶように配置されている。

　ステータ巻線５２は、周方向に所定のスロットピッチで分布巻きにより巻回されている。この場合、ステータコイルサイドＳＳ（スロット内の導線収容部分）では、径方向に複数層で並べて導線材が配置されるとともに、各ステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２では、導体セグメント１６０どうしの互いの干渉を回避すべく、ステータコイルサイドＳＳに比べて導体セグメント１５０が径方向にばらけた状態で配置されている。図１５で言えば、各ステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２では、径方向（図の左右方向）の幅寸法がステータコイルサイドＳＳに比べて大きくなっている。また、第２ステータコイルエンドＳＥ２はその一部がステータコイルサイドＳＳよりも径方向内側に張り出している。

　図１５では、ステータ巻線５２において、第１ステータコイルエンドＳＥ１における径方向内側の内径寸法をＤ１１、第２ステータコイルエンドＳＥ２における径方向内側の内径寸法をＤ１２としている。この場合、第２ステータコイルエンドＳＥ２の内径寸法Ｄ１２は、第１ステータコイルエンドＳＥ１の内径寸法Ｄ１１よりも小さくなっている（Ｄ１２＜Ｄ１１）。詳しくは、第１ステータコイルエンドＳＥ１は、上記のとおり径方向に多層の導体セグメント１６０により構成されており、第２ステータコイルエンドＳＥ２は、第１ステータコイルエンドＳＥ１に比べて径方向内側にオフセットして設けられている。そのため、第１ステータコイルエンドＳＥ１側と第２ステータコイルエンドＳＥ２側とで径方向内側の内径寸法Ｄ１１，Ｄ１２が相違している。なお、各ステータコイルエンドＳＥ１，ＳＥ２の外径寸法を比べると、第１ステータコイルエンドＳＥ１の外径寸法が第２ステータコイルエンドＳＥ２の外径寸法よりも大きくなっている。

　ステータコア５１との対比において、第１ステータコイルエンドＳＥ１の内径寸法Ｄ１１は、ステータコア５１の内周面の内径寸法Ｄ１３よりも大きい。また、第２ステータコイルエンドＳＥ２の内径寸法Ｄ１２は、ステータコア５１の内周面の内径寸法Ｄ１３と同じ、又は略同じである。

　上記のとおり軸方向片側のステータコイルエンド（ＳＥ２）を径方向内側にオフセットさせることで、ステータ巻線５２のコイルエンドの外径寸法を小さくでき、ステータ５０の小型化が可能となる。また、ステータ巻線５２において、軸方向両側のステータコイルエンドの内径寸法を相違させ、他側のステータコイルエンド（ＳＥ１）において内径寸法を過度に小さくしないようにしたため、ステータ５０の径方向内側へのロータ６０の組み付け性が良好なものとなっている。

　また、図１６に示すように、ロータ６０では、第１ロータコイルエンドＲＥ１側と第２ロータコイルエンドＲＥ２側とで軸方向における外周面形状が異なっており、第２ロータコイルエンドＲＥ２側では、第１ロータコイルエンドＲＥ１側に比べて、外周面までの径方向寸法が狭められた形状となっている。ここで、ロータ６０の外周面形状は、第１ロータコイルエンドＲＥ１側のコイルエンドカバー１０３と、第２ロータコイルエンドＲＥ２側のコイルエンドカバー１０４との形状により決定されるものであるが、それら各コイルエンドカバー１０３，１０４の形状（詳しくは環状部１４２，１５２の形状）は、巻線ユニット１１０のコイルエンド形状に相応するものとなっている。

　図１７は、巻線ユニット１１０の側面図である。巻線ユニット１１０は、上述のとおり径方向外側の第１コイルモジュール１１１と径方向内側の第２コイルモジュール１１２とを有し、ロータコア６１に対して巻線ユニット１１０を組み付けた状態では、第１コイルモジュール１１１が界磁巻線７０の外周形状を規定するものとなっている。この場合、第１コイルモジュール１１１の径方向外側の外周面、すなわち第１コイルモジュール１１１の外周側の絶縁体１２２は、軸方向一端側及び軸方向他端側で側面視形状が異なっており、図の下側である第１ロータコイルエンドＲＥ１側では、第１コイルモジュール１１１の外周面が軸方向に延びる向き（軸方向に平行となる向き）に設けられ、図の上側である第２ロータコイルエンドＲＥ２側では、第１コイルモジュール１１１の外周面が軸方向に対して傾斜する向きに設けられている。第２ロータコイルエンドＲＥ２において、巻線ユニット１１０は、外周部が軸方向に対して傾斜し、軸方向にロータコア６１から離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている。

　図１７では、巻線ユニット１１０において、第１ロータコイルエンドＲＥ１における径方向外側の外径寸法をＤ２１、第２ロータコイルエンドＲＥ２における径方向外側の外径寸法をＤ２２としている。なお、外径寸法Ｄ２２は、第２ロータコイルエンドＲＥ２において軸方向の外径寸法の平均値である。換言すれば、外径寸法Ｄ２２は、第２ロータコイルエンドＲＥ２において外径寸法の最大値及び最小値の間の中央値であるとも言える。この場合、第２ロータコイルエンドＲＥ２の外径寸法Ｄ２２は、第１ロータコイルエンドＲＥ１の外径寸法Ｄ２１よりも小さくなっている（Ｄ２２＜Ｄ２１）。界磁巻線７０では、周方向に並ぶ各巻線ユニット１１０において、軸方向両側のコイルエンド形状が相違していることで、各ロータコイルエンドＲＥ１，ＲＥ２の外径寸法Ｄ２１，Ｄ２２が互いに異なっている。

　巻線ユニット１１０における具体的な巻線構造について以下に説明する。図１８（ａ），（ｂ）は巻線構造の一例を示す図である。同図には、第２コイルモジュール１１２のコイル体１２３の構成が示されている。コイル体１２３は、導線材の集中巻きにより構成されており、導線材を多層に周回させることに伴い（すなわち導線材の積層に伴い）レーンチェンジが行われる。図１８では、コイル体１２３の軸方向片側の端部にレーンチェンジ部Ｌが示されている。レーンチェンジは、導線材を多層に積層する際において、導線材の周回方向に対して交差する向きに周回位置をシフトさせることを意味する。第２コイルモジュール１１２において、絶縁体１２４の外周面形状はコイル体１２３の形状に依存するものとなっている。

　図１８には、便宜上、第２コイルモジュール１１２のコイル体１２３の構成を示したが、第１コイルモジュール１１１のコイル体１２１についても導線材の巻き数が相違する点を除けば同様の構成を有している。つまり、第１コイルモジュール１１１のコイル体１２１は、軸方向両側のうち片側にレーンチェンジ部Ｌを有するものとなっている。そして、巻線ユニット１１０において軸方向両端のうちレーンチェンジ部Ｌを有する軸方向端部が第１ロータコイルエンドＲＥ１となっている。

　各磁極の巻線ユニット１１０において、導線材のレーンチェンジが行われるレーンチェンジ部Ｌでは、下層側の導線材を避けるために導線材の膨らみが生じる。この点を考慮し、巻線ユニット１１０において軸方向両端のうちレーンチェンジ部Ｌを有する軸方向端部を、第１ロータコイルエンドＲＥ１、すなわち相対的に外径寸法が大きい側のロータコイルエンドとしている。

　巻線ユニット１１０では、軸方向片側に導線材の端部が引き出されており、この導線材の端部により各巻線ユニット１１０どうし（各コイルモジュール１１１，１１２どうし）が接続される。また、各磁極の巻線ユニット１１０では、周方向に並ぶ第１コイルモジュール１１１が直列に接続されるとともに、周方向に並ぶ第２コイルモジュール１１２が直列に接続される。この場合、第１巻線部７１の端部となる第１コイルモジュール１１１と、第２巻線部７２の端部となる第２コイルモジュール１１２は、各々の導線材の端部が回路モジュール１０６に搭載された電気部品に接続されるようになっている。かかる構成において、巻線ユニット１１０において軸方向片側の端部には、導線材引き出しのためのスペースが必要になる。したがって、巻線ユニット１１０において軸方向両端のうち導線材の端部が引き出される軸方向端部が、第１ロータコイルエンドＲＥ１、すなわち相対的に外径寸法が大きい側のロータコイルエンドになっているとよい。なお、第１コイルモジュール１１１の巻線構造をα巻き構造とした場合においても同様に、第１コイルモジュール１１１の導線引き出し側が、第１ロータコイルエンドＲＥ１、すなわち相対的に外径寸法が大きい側のロータコイルエンドになっているとよい。

　図１４に示すように、ステータ巻線５２及び界磁巻線７０は、第１ステータコイルエンドＳＥ１と第１ロータコイルエンドＲＥ１とが径方向に並び、且つ第２ステータコイルエンドＳＥ２と第２ロータコイルエンドＲＥ２とが径方向に並ぶようにして各々配置されている。この場合、相対的に内径寸法の大きい第１ステータコイルエンドＳＥ１と、相対的に外径寸法の大きい第１ロータコイルエンドＲＥ１とが径方向に並び、且つ相対的に内径寸法の小さい第２ステータコイルエンドＳＥ２と、相対的に外径寸法の小さい第２ロータコイルエンドＲＥ２とが径方向に並ぶようにして、ステータ巻線５２及び界磁巻線７０が各々配置されている。これにより、ステータ巻線５２とロータ６０側の部材（特にコイルエンドカバー１０３，１０４）との干渉が抑制される。

　また、回転電機４０の製造時には、ステータ５０の中空部に対して軸方向からロータ６０が組み付けられる。その際、ステータ５０において、第１ステータコイルエンドＳＥ１側（図１４の下側）からロータ６０が組み付けられるようにする。また、ロータ６０において、第２ロータコイルエンドＲＥ２をステータ５０に対する組み付け先頭側とする。これにより、ステータ５０とロータ６０との干渉が生じさせることなく、ステータ５０に対するロータ６０の組み付け性が良好に行われる。

　図１９は、第２ステータコイルエンドＳＥ２と第２ロータコイルエンドＲＥ２とが横並びとなる部分を拡大して示す縦断面図である。

　図１９に示すように、第２ロータコイルエンドＲＥ２において、径方向外側の外周面は軸方向に対して傾斜し（図のＱ１参照）、軸方向にロータコア６１から離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている。また、コイルエンドカバー１０４の環状部１５２は、径方向外側の外周面が軸方向に対して傾斜し（図のＱ２参照）、軸方向にロータコア６１から離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている。

　第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４の環状部１５２とは径方向に対向している。そして、軸方向においてロータコア６１から離れるほど、第２ステータコイルエンドＳＥ２と環状部１５２との間の隙間寸法が大きくなっている。

　また、第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４の環状部１５２との間の径方向の隙間寸法Ｇ１は、ステータコイルサイドＳＳ（軸方向で第１ステータコイルエンドＳＥ１と第２ステータコイルエンドＳＥ２との間）においてステータ５０と外周被覆部１０２との間の径方向の隙間寸法Ｇ２よりも大きくなっている。第２ステータコイルエンドＳＥ２と環状部１５２との間の隙間寸法Ｇ１は、軸方向に見て、第２ステータコイルエンドＳＥ２と環状部１５２との間の離間距離の平均値であるとよい。

　以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

　回転電機４０において、相対的に内径寸法の大きい第１ステータコイルエンドＳＥ１と、相対的に外径寸法の大きい第１ロータコイルエンドＲＥ１とが径方向に並び、且つ相対的に内径寸法の小さい第２ステータコイルエンドＳＥ２と、相対的に外径寸法の小さい第２ロータコイルエンドＲＥ２とが径方向に並ぶように、ステータ巻線５２及び界磁巻線７０を各々配置した。これにより、ステータ５０及びロータ６０の組み付け性が良好なものとなる。その結果、ステータ５０及びロータ６０を適正な状態で径方向に対向配置することができる。

　各磁極の巻線ユニット１１０において、導線材のレーンチェンジが行われるレーンチェンジ部Ｌでは、下層側の導線材を避けるために導線材の膨らみが生じる。この点を考慮し、巻線ユニット１１０において、軸方向両端のうちレーンチェンジ部Ｌを有する軸方向端部を、第１ロータコイルエンドＲＥ１（すなわち相対的に外径寸法が大きく、且つ相対的に内径寸法の大きい第１ステータコイルエンドＳＥ１に径方向に並ぶロータコイルエンド）とした。これにより、巻線ユニット１１０において導線材を適正に巻回しつつ、ステータ５０及びロータ６０の干渉を好適に抑制できる。

　巻線ユニット１１０（コイルモジュール１１１，１１２）と回路モジュール１０６とが接続される構成では、巻線ユニット１１０から軸方向に導線材の端部（導線端部）が引き出される。この場合、巻線ユニット１１０において、軸方向両端のうち導線端部の側となる軸方向端部を、第１ロータコイルエンドＲＥ１（すなわち相対的に外径寸法が大きく、且つ相対的に内径寸法の大きい第１ステータコイルエンドＳＥ１に径方向に並ぶロータコイルエンド）とした。これにより、ロータ６０において回路モジュール１０６を適正に配置しつつ、ステータ５０及びロータ６０の干渉を好適に抑制できる。

　ステータ巻線５２では、内径寸法が小さい方の第２ステータコイルエンドＳＥ２においてその一部がステータコイルサイドＳＳよりも径方向内側に張り出しており、一方、界磁巻線７０では、第２ロータコイルエンドＲＥ２において、各巻線ユニット１１０が、軸方向にロータコア６１から離れるほど外径寸法が小さくなる構成とした。この場合、界磁巻線７０における導体占積率を減らすことなく、第２ステータコイルエンドＳＥ２に対する第２ロータコイルエンドＲＥ２の干渉回避を図ることができる。

　コイルエンドカバー１０４において、環状部１５２が、外周面が軸方向に対して傾斜し、軸方向にロータコア６１から離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている構成とした。つまり、コイルエンドカバー１０４において、ステータ巻線５２の第２ステータコイルエンドＳＥ２と径方向に対向する環状部１５２の外周面が、第２ロータコイルエンドＲＥ２と同じ方向の傾きを有している構成とした。これにより、ステータ巻線５２と、ロータ６０側のコイルエンドカバー１０４との間に適正な隙間を形成できる。

　第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４の環状部１５２とが径方向に対向し、且つ軸方向においてロータコア６１から離れるほど、第２ステータコイルエンドＳＥ２と環状部１５２との間の隙間寸法が大きくなっている構成とした。この場合、第２ステータコイルエンドＳＥ２において軸方向の先端側では基端側（ロータコア側）よりも界磁巻線７０の変位や変形の懸念が大きくなるが、上記構成により、第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４との干渉が好適に抑制できる。

　第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４の環状部１５２との間の径方向の隙間寸法Ｇ１（平均離間距離）を、ステータコア５１と外周被覆部１０２との間の径方向の隙間寸法Ｇ２よりも大きくした。この場合、ステータ巻線５２において、ステータコア５１よりも径方向外側の第２ステータコイルエンドＳＥ２では、ステータコア側よりも界磁巻線７０の変位や変形の懸念が大きくなるが、上記構成により、第２ステータコイルエンドＳＥ２とコイルエンドカバー１０４との干渉が好適に抑制できる。

　（他の実施形態）
　上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

　・上記実施形態では、界磁巻線７０において巻線ユニット１１０を径方向内外２つのコイルモジュール１１１，１１２により構成したが、この構成を変更してもよい。界磁巻線７０を、径方向内外２つのコイルモジュール１１１，１１２に分けず、１つのコイルモジュールにより構成してもよい。

　・上記実施形態では、各磁極の極コイルをそれぞれ巻線ユニット１１０により構成したが、これを変更してもよい。例えば、各磁極の極コイルを、周方向に並ぶ各磁極に対して導線材を連続的に巻回することで構成してもよい。

　・ステータ５０において、ステータコアは、ティースが設けられていないステータコアであってもよい。

　・回転電機としては、車載主機として用いられる回転電機に限らず、例えば、電動機兼発電機であるＩＳＧ（Integrated Starter Generator）として用いられる回転電機であってもよい。

　・回転電機システムが搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。また、回転電機システムは、移動体に搭載されるシステムに限らず、定置式のシステムであってもよい。

　上述の実施形態から抽出される技術思想を以下に記載する。
［構成１］
　ステータ巻線（５２）を有するステータ（５０）と、
　周方向に並ぶ磁極ごとに設けられた複数の主極部（６２）を含むロータコア（６１）と、前記各主極部に巻回された界磁巻線（７０）とを有するロータ（６０）と、
を備え、前記ステータの径方向内側に前記ロータが対向配置されている巻線界磁型回転電機（４０）であって、
　前記ステータ巻線は、軸方向一端側の第１ステータコイルエンド（ＳＥ１）と軸方向他端側の第２ステータコイルエンド（ＳＥ２）とを有し、前記第２ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法は、前記第１ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法よりも小さくなっており、
　前記界磁巻線は、磁極ごとに設けられた複数の極コイル（１１０）を含み、軸方向一端側の第１ロータコイルエンド（ＲＥ１）と軸方向他端側の第２ロータコイルエンド（ＲＥ２）とを有し、前記第２ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法は、前記第１ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法よりも小さくなっており、
　前記第１ステータコイルエンドと前記第１ロータコイルエンドとが径方向に並び、且つ前記第２ステータコイルエンドと前記第２ロータコイルエンドとが径方向に並ぶように、前記ステータ巻線及び前記界磁巻線が各々配置されている、巻線界磁型回転電機。
［構成２］
　前記界磁巻線において、前記各極コイルは、導線材が集中巻きにより巻回されることで構成され、軸方向両端のうちいずれか一方に、前記導線材の積層に伴いレーンチェンジが行われるレーンチェンジ部（Ｌ）を有しており、
　前記極コイルにおいて、軸方向両端のうち前記レーンチェンジ部を有する軸方向端部が前記第１ロータコイルエンドである、構成１に記載の巻線界磁型回転電機。
［構成３］
　前記ロータは、前記ロータコアの軸方向一端側に配置され、前記界磁巻線に接続された電気部品を備える回路モジュール（１０６）を備え、
　前記各極コイルは、軸方向に延びる導線端部を有し、その導線端部が前記回路モジュールに接続されており、
　前記極コイルにおいて、軸方向両端のうち前記導線端部の側となる軸方向端部が前記第１ロータコイルエンドである、構成１又は２に記載の巻線界磁型回転電機。
［構成４］
　前記ステータ巻線は、軸方向において前記第１ステータコイルエンドと前記第２ステータコイルエンドとの間となるステータコイルサイド（ＳＳ）を有し、前記第２ステータコイルエンドはその一部が前記ステータコイルサイドよりも径方向内側に張り出しており、
　前記第２ロータコイルエンドにおいて、前記各極コイルは、外周部が軸方向に対して傾斜し、軸方向に前記ロータコアから離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている、構成１～３のいずれかに記載の巻線界磁型回転電機。
［構成５］
　前記ロータは、前記第２ロータコイルエンドを覆うように設けられたコイルエンドカバー（１０４）を有し、
　前記コイルエンドカバーは、前記第２ロータコイルエンドに軸方向に対向する端板部（１５１）と、前記端板部の外周部から軸方向に延び前記第２ロータコイルエンドを囲う環状部（１５２）とを有し、
　前記環状部は、径方向外側の外周面が軸方向に対して傾斜し、軸方向に前記ロータコアから離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている、構成４に記載の巻線界磁型回転電機。
［構成６］
　前記第２ステータコイルエンドと前記コイルエンドカバーの前記環状部とが径方向に対向し、且つ軸方向において前記ロータコアから離れるほど、前記第２ステータコイルエンドと前記環状部との間の隙間寸法が大きくなっている、構成５に記載の巻線界磁型回転電機。
［構成７］
　前記ロータは、
　前記第２ロータコイルエンドを覆うように設けられたコイルエンドカバー（１０４）と、
　軸方向で前記第１ロータコイルエンドと前記第２ロータコイルエンドとの間となるロータコイルサイド（ＲＳ）において、前記各主極部と前記界磁巻線とを径方向外側から包囲するように設けられた外周被覆部（１０２）と、
を有し、
　前記コイルエンドカバーは、前記第２ロータコイルエンドに軸方向に対向する端板部（１５１）と、前記端板部の外周部から軸方向に延び前記第２ロータコイルエンドを囲う環状部（１５２）とを有し、
　前記第２ステータコイルエンドと前記コイルエンドカバーの前記環状部との間の径方向の隙間寸法は、軸方向で前記第１ステータコイルエンドと前記第２ステータコイルエンドとの間において前記ステータと前記外周被覆部との間の径方向の隙間寸法よりも大きい、構成１～６のいずれかに記載の巻線界磁型回転電機。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　ステータ巻線（５２）を有するステータ（５０）と、
　周方向に並ぶ磁極ごとに設けられた複数の主極部（６２）を含むロータコア（６１）と、前記各主極部に巻回された界磁巻線（７０）とを有するロータ（６０）と、
を備え、前記ステータの径方向内側に前記ロータが対向配置されている巻線界磁型回転電機（４０）であって、
　前記ステータ巻線は、軸方向一端側の第１ステータコイルエンド（ＳＥ１）と軸方向他端側の第２ステータコイルエンド（ＳＥ２）とを有し、前記第２ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法は、前記第１ステータコイルエンドにおける径方向内側の内径寸法よりも小さくなっており、
　前記界磁巻線は、磁極ごとに設けられた複数の極コイル（１１０）を含み、軸方向一端側の第１ロータコイルエンド（ＲＥ１）と軸方向他端側の第２ロータコイルエンド（ＲＥ２）とを有し、前記第２ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法は、前記第１ロータコイルエンドにおける径方向外側の外径寸法よりも小さくなっており、
　前記第１ステータコイルエンドと前記第１ロータコイルエンドとが径方向に並び、且つ前記第２ステータコイルエンドと前記第２ロータコイルエンドとが径方向に並ぶように、前記ステータ巻線及び前記界磁巻線が各々配置されている、巻線界磁型回転電機。
　前記界磁巻線において、前記各極コイルは、導線材が集中巻きにより巻回されることで構成され、軸方向両端のうちいずれか一方に、前記導線材の積層に伴いレーンチェンジが行われるレーンチェンジ部（Ｌ）を有しており、
　前記極コイルにおいて、軸方向両端のうち前記レーンチェンジ部を有する軸方向端部が前記第１ロータコイルエンドである、請求項１に記載の巻線界磁型回転電機。
　前記ロータは、前記ロータコアの軸方向一端側に配置され、前記界磁巻線に接続された電気部品を備える回路モジュール（１０６）を備え、
　前記各極コイルは、軸方向に延びる導線端部を有し、その導線端部が前記回路モジュールに接続されており、
　前記極コイルにおいて、軸方向両端のうち前記導線端部の側となる軸方向端部が前記第１ロータコイルエンドである、請求項１に記載の巻線界磁型回転電機。
　前記ステータ巻線は、軸方向において前記第１ステータコイルエンドと前記第２ステータコイルエンドとの間となるステータコイルサイド（ＳＳ）を有し、前記第２ステータコイルエンドはその一部が前記ステータコイルサイドよりも径方向内側に張り出しており、
　前記第２ロータコイルエンドにおいて、前記各極コイルは、外周部が軸方向に対して傾斜し、軸方向に前記ロータコアから離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている、請求項１～３のいずれか１項に記載の巻線界磁型回転電機。
　前記ロータは、前記第２ロータコイルエンドを覆うように設けられたコイルエンドカバー（１０４）を有し、
　前記コイルエンドカバーは、前記第２ロータコイルエンドに軸方向に対向する端板部（１５１）と、前記端板部の外周部から軸方向に延び前記第２ロータコイルエンドを囲う環状部（１５２）とを有し、
　前記環状部は、径方向外側の外周面が軸方向に対して傾斜し、軸方向に前記ロータコアから離れるほど外径寸法が小さくなる形状となっている、請求項４に記載の巻線界磁型回転電機。
　前記第２ステータコイルエンドと前記コイルエンドカバーの前記環状部とが径方向に対向し、且つ軸方向において前記ロータコアから離れるほど、前記第２ステータコイルエンドと前記環状部との間の隙間寸法が大きくなっている、請求項５に記載の巻線界磁型回転電機。
　前記ロータは、
　前記第２ロータコイルエンドを覆うように設けられたコイルエンドカバー（１０４）と、
　軸方向で前記第１ロータコイルエンドと前記第２ロータコイルエンドとの間となるロータコイルサイド（ＲＳ）において、前記各主極部と前記界磁巻線とを径方向外側から包囲するように設けられた外周被覆部（１０２）と、
を有し、
　前記コイルエンドカバーは、前記第２ロータコイルエンドに軸方向に対向する端板部（１５１）と、前記端板部の外周部から軸方向に延び前記第２ロータコイルエンドを囲う環状部（１５２）とを有し、
　前記第２ステータコイルエンドと前記コイルエンドカバーの前記環状部との間の径方向の隙間寸法は、軸方向で前記第１ステータコイルエンドと前記第２ステータコイルエンドとの間において前記ステータと前記外周被覆部との間の径方向の隙間寸法よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の巻線界磁型回転電機。