(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、
前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、
前記第２突出部の径方向外方側の側面（３６ａ）は、前記ティースの突出先端から周方向に突出するにつれて径方向内方側に近づくように傾斜するテーパ面よりなり、
前記テーパ面と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ１）とのなす角度αは、前記第１突出部の径方向外方側の側面（３５ａ）と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ２）とのなす角度βよりも大きいことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記第１突出部と前記第２突出部は、軸直角方向の断面積が異なることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記固定子コアは、同一相の前記相巻線が収容される同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）を前記磁極ごとに周方向に連続してｎ（ｎは２以上の自然数）個ずつ有し、
前記同相スロット間に位置する前記ティースに設けられた前記第１突出部の軸直角方向の断面積は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置する前記ティースに設けられた前記第２突出部の軸直角方向の断面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、
前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、
前記第１突出部と前記第２突出部は、軸直角方向の断面積が異なり、
前記固定子コアは、同一相の前記相巻線が収容される同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）を前記磁極ごとに周方向に連続してｎ（ｎは２以上の自然数）個ずつ有し、
前記同相スロット間に位置する前記ティースに設けられた前記第１突出部の軸直角方向の断面積は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置する前記ティースに設けられた前記第２突出部の軸直角方向の断面積よりも大きくされており、
前記第２突出部は、周方向に配列された複数の前記ティースにおいて（ｎ−１）個おきの前記ティースに設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
前記第２突出部の径方向外方側の側面（３６ａ）は、前記ティースの突出先端から周方向に突出するにつれて径方向内方側に近づくように傾斜するテーパ面よりなることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記テーパ面と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ１）とのなす角度αは、前記第１突出部の径方向外方側の側面（３５ａ）と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ２）とのなす角度βよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、
前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、
前記固定子コアは、同一相の前記相巻線が収容される同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）を前記磁極ごとに周方向に連続してｎ（ｎは２以上の自然数）個ずつ有し、
前記同相スロット間に位置する前記ティースに設けられた前記第１突出部の軸直角方向の断面積は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置する前記ティースに設けられた前記第２突出部の軸直角方向の断面積よりも大きくされており、
前記第１突出部と前記第２突出部は、それぞれ径方向の厚み幅が一定となるように形成されて、かつ軸直角方向の断面積が異なることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
各前記ティースの前記突出先端面の周方向長さは、軸方向において同一にされていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記ティースは、前記中心線（Ｌ１，Ｌ２）に対して周方向に対称形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に搭載されて電動機や発電機として使用される回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において電動機や発電機として使用される回転電機として、回転子の内部に永久磁石を埋め込んだ構造をもつ回転界磁形式の同期モータ（以下、「ＩＰＭモータ」という。）が知られている。このＩＰＭモータは、回転子の磁化によるリラクタンストルクと永久磁石の磁化によるトルクの両方を利用することができるので高効率であることから、ハイブリッド車両や電気自動車等に好適に採用されている。
【０００３】
このようなＩＰＭモータは、周方向に配列された永久磁石よりなる複数の磁極を有する回転子と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロットを区画する複数のティースを有し回転子と径方向に対向配置された固定子コア、及び、スロットに挿入されて固定子コアに巻装された固定子巻線を有する固定子と、を備えている。
【０００４】
このＩＰＭモータにおいて、上記の特性を低下させることなくトルクリップルを低減させる方法として、例えば特許文献１，２には、各ティースの突出先端面の周方向長さが異なる複数種類の鋼板を軸方向に積層して固定子コアを形成することが開示されている。これにより、トルクリップルの位相をずらしてキャンセルさせるスキュー機能を果たすようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−２９３５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６６８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の場合には、ティース形状の異なる複数種類の鋼板を用いることから、スキューの自由度が増すほど多種類の鋼板が必要になるため、鋼板の加工工数が増えてしまいコスト高を招くという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２のように、スキュー機能を果たすために回転子に対するティースの突出先端面の対向面積を減らす方法の場合には、流れる磁束の量を減らし、発生するトルクを減少させてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加工コストを低減するとともに、トルクの減少を抑制しつつトルクリップルを低減し得るようにした回転電機を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた第一の発明は、周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、前記第２突出部の径方向外方側の側面（３６ａ）は、前記ティースの突出先端から周方向に突出するにつれて径方向内方側に近づくように傾斜するテーパ面よりなり、前記テーパ面と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ１）とのなす角度αは、前記第１突出部の径方向外方側の側面（３５ａ）と当該ティースの径方向に延びる中心線（Ｌ２）とのなす角度βよりも大きいことを特徴とする。
第二の発明は、周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、前記第１突出部と前記第２突出部は、軸直角方向の断面積が異なり、前記固定子コアは、同一相の前記相巻線が収容される同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）を前記磁極ごとに周方向に連続してｎ（ｎは２以上の自然数）個ずつ有し、前記同相スロット間に位置する前記ティースに設けられた前記第１突出部の軸直角方向の断面積は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置する前記ティースに設けられた前記第２突出部の軸直角方向の断面積よりも大きくされており、前記第２突出部は、周方向に配列された複数の前記ティースにおいて（ｎ−１）個おきの前記ティースに設けられていることを特徴とする。
第三の発明は、周方向に配列された複数の磁極を有する回転子（１４）と、径方向内方へ突出して周方向両側の側面でスロット（３１）を区画する複数のティース（３４）を有し前記回転子と径方向に対向配置された円環状の固定子コア（３０）、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子コアに巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、前記ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部（３５，３６）を有し、一対の前記突出部を含んで形成される各前記ティースの突出先端面（３７）の周方向長さが同一にされているとともに、前記突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部（３５）と第２突出部（３６）を有し、前記固定子コアは、同一相の前記相巻線が収容される同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）を前記磁極ごとに周方向に連続してｎ（ｎは２以上の自然数）個ずつ有し、前記同相スロット間に位置する前記ティースに設けられた前記第１突出部の軸直角方向の断面積は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置する前記ティースに設けられた前記第２突出部の軸直角方向の断面積よりも大きくされており、前記第１突出部と前記第２突出部は、それぞれ径方向の厚み幅が一定となるように形成されて、かつ軸直角方向の断面積が異なることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ティースは、突出先端から周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部を有し、一対の突出部を含んで形成される各ティースの突出先端面の周方向長さが同一にされている。そのため、同一形状の１種類の鋼板で固定子コアを作製することができるので、加工コストを低減することができる。
【００１１】
また、突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部と第２突出部を有することから、各ティースの突出先端部を通る磁束の量を調節することによって、トルクリップルを低減することが可能となる。この場合、第１突出部と第２突出部は、軸直角方向の断面形状が異なるようにされているので、回転子と対向するティースの突出先端面の対向面積に大きな影響を与えない。そのため、ティースの突出先端面の対向面積が低減することによるトルクの減少を最小限に抑えることができる。したがって、本発明によれば、トルクの減少を抑制しつつトルクリップルを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る回転電機の軸方向に沿う断面図である。
【図２】実施形態１に係る固定子の第２コイルエンド群側から見た斜視図である。
【図３】実施形態１に係る固定子コアの一部を示す部分平面図である。
【図４】実施形態１に係る固定子の一部を示す部分断面図である。
【図５】実施形態１において固定子コアのスロットに導体セグメントを挿入する状態を示す説明図である。
【図６】実施形態１に係る固定子において発生する磁束の状態を示す説明図である。
【図７】実施形態１及び比較例１，２においてトルクと電流の関係を調べた試験結果を示すグラフである。
【図８】実施形態１と比較例１の２４次成分のトルク下降比を調べた試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る回転電機の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
〔実施形態１〕
本実施形態の回転電機１は、車両用モータとして用いられるものであって、図１に示すように、概ね有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂが開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１，１２を介して回転自在に支承された回転軸１３に固定された回転子１４と、ハウジング１０内の回転子１４を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子２０と、を備えている。
【００１５】
また、この回転電機１には、固定子２０の固定子巻線４０に冷却用の液体冷媒を供給する一対の管路１５、１６を備えた冷媒供給手段が設けられている。管路１５，１６は、ハウジング１０の内部と外部を連通するようにして、ハウジング部材１０ａ，１０ｂにそれぞれ貫通した状態で取り付けられている。各管路１５、１６の先端部には、液体冷媒を吐出する吐出口１５ａ，１６ａが設けられている。吐出口１５ａ，１６ａは、ハウジング１０内に収容された固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７、４８のそれぞれの鉛直上方に開口している。
【００１６】
なお、この回転電機１には、吐出口１５ａ，１６ａから吐出した液体冷媒を回収し冷媒供給手段に戻して再度吐出口１５ａ，１６ａから吐出するように循環させる回収手段（図示せず）や、加熱された液体冷媒を冷却する冷却器（図示せず）等が循環経路の途中に設けられており、これらの機器により固定子巻線４０（固定子２０）を冷却する冷却機構が構成されている。また、液体冷媒として、本実施形態ではＡＴＦを用いているが、従来の回転電機において使用される公知の液体冷媒を用いてもよい。
【００１７】
回転子１４は、固定子２０の内周側と向き合う外周側に、周方向に所定距離を隔てて配置された複数の永久磁石を有し、これら永久磁石により周方向に極性が交互に異なる複数の磁極が形成されている。回転子１４の磁極の数は、回転電機１の仕様により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。
【００１８】
次に、固定子２０について図２〜図８を参照して説明する。固定子２０は、図２に示すように、周方向に配列された複数のスロット３１を有し回転子１４と径方向に対向配置された円環状の固定子コア３０と、スロット３１に挿入配置された複数の導体セグメント（導体線）５０の端部同士が固定子コア３０の軸方向一方側で接続されて固定子コア３０に巻装された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の固定子巻線４０と、を備えている。即ち、本実施形態の固定子巻線４０は、Ｕ字形状の複数の導体セグメント５０を溶接により所定の状態に接続して固定子コア３０に巻装されているセグメント型のものである。
【００１９】
固定子コア３０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して円環状に形成されている。この固定子コア３０は、図３及び図４に示すように、円環状のバックコア部３３と、バックコア部３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３４とからなり、隣り合うティース３４の間にティース３４の周方向両側の側面で区画されたスロット３１が形成されている。即ち、固定子コア３０の内周面には、固定子巻線４０を収容できるように、固定子コア３０を軸方向に貫通し断面が矩形状の複数のスロット３１が周方向に等ピッチに、また、径方向に放射状に設けられている。
【００２０】
固定子コア３０に形成されたスロット３１の数は、回転子１４の磁極数（８磁極）に対し、固定子巻線４０の１相あたり２個の割合で形成されており、スロット倍数ｎ(ｎは２以上の自然数)が２とされている。即ち、固定子コア３０には、同一相の相巻線を収容する同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）が前記磁極ごとに周方向に連続して２個ずつ設けられている（図３、図４参照）。よって、本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。
【００２１】
各ティース３４の突出先端部には、周方向両側にそれぞれ突出する一対の突出部３５，３６が設けられている。本実施形態では、一対の突出部３５，３６を含んで形成される各ティース３４の突出先端面３７の周方向長さが同一にされている。そして、突出部３５，３６は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部３５と第２突出部３６とを有する。
【００２２】
第１突出部３５は、同相スロット（Ｕ１，Ｕ２）（Ｖ１，Ｖ２）（Ｗ１，Ｗ２）の間に位置するティース３４に設けられ、径方向の厚み幅が概ね一定に形成されている。一方、第２突出部３６は、隣接する異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置するティース３４に設けられ、径方向の厚み幅が周方向突出先端に向かうほど小さくなるテーパ状に形成されている。
【００２３】
第２突出部３６の径方向外方側の側面３６ａは、ティース３４の突出先端から周方向に突出するにつれて径方向内方側に近づくように傾斜するテーパ面よりなる。図３に示すように、このテーパ面３６ａと当該ティース３４の径方向に延びる中心線Ｌ１とのなす角度αは、第１突出部３５の径方向外方側の側面３５ａと当該ティース３４の径方向に延びる中心線Ｌ２とのなす角度βよりも大きくされている。
【００２４】
これにより、第１突出部３５と第２突出部３６は、軸直角方向の断面形状が異なる。さらに、図３に示す通り、第１突出部３５と第２突出部３６は、軸直角方向の断面積が異なり、本実施形態の場合には、第２突出部３６の断面積よりも第１突出部３５の断面積の方が大きく形成されている。これにより、第２突出部３６は、第１突出部３５に比べて磁束が通り難くなるようにされている。
【００２５】
なお、第２突出部３６は、本実施形態ではスロット倍数ｎが２とされていることから、周方向に配列された複数のティース３４において１（ｎ−１＝１）個おきのティース３４に設けられている。また、本実施形態では、各ティース３４の突出先端面３７の周方向長さは、軸方向において同一にされている。さらに、各ティース３４は、中心線Ｌ１，Ｌ２に対して周方向に対称形状に形成されている。即ち、本実施形態では、各ティース３４の突出先端部は、スキュー構造にされていない。
【００２６】
固定子コア３０のスロット３１に巻装された固定子巻線４０は、Ｕ字形状をなす複数の導体セグメント５０の開放端側の端部同士を溶接で互いに接合することにより構成されている。この導体セグメント５０は、外周面が絶縁皮膜で被覆されてなる平角導体をＵ字形状に折り曲げることにより形成されている。絶縁皮膜は、例えばポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）等を採用して形成することができる。
【００２７】
Ｕ字形状に形成された導体セグメント５０は、図５に示すように、互いに平行な一対のストレート部５１，５１と、一対のストレート部５１，５１の一端を互いに連結するターン部５２とからなる。ターン部５２の中央部には、固定子コア３０の端面３０ａに沿って延びる頭頂段部５３が設けられており、頭頂段部５３の両側には、固定子コア３０の端面３０ａに対して所定の角度で傾斜した傾斜部５４が設けられている。
【００２８】
図５には、同一相の隣接する２個のスロット３１Ａ，３１Ｂに挿入配置される２個で一組の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂが示されている。この場合、２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂは、それらの一対のストレート部５１，５１が、同一のスロット３１ではなく、隣接した２個のスロット３１Ａ，３１Ｂに別々に軸方向一端側から挿入される。即ち、図５の右側にある２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂにおいて、一方の導体セグメント５０Ａは、一方のストレート部５１が一のスロット３１Ａの最外層（第６層）に挿入され、他方のストレート部５１が固定子コア３０の反時計回り方向に向けて１磁極ピッチ（ＮＳ磁極ピッチ）離れた他のスロット（図示せず）の第５層に挿入される。
【００２９】
そして、他方の導体セグメント５０Ｂは、一方のストレート部５１がスロット３１Ａと隣接したスロット３１Ｂの最外層（第６層）に挿入され、他方のストレート部５１が固定子コア３０の反時計回り方向に向けて１磁極ピッチ（ＮＳ磁極ピッチ）離れた他のスロット（図示せず）の第５層に挿入される。即ち、２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂは、周方向に１スロットピッチずれた状態に配置される。このようにして、全スロット３１に対して偶数本の導体セグメント５０のストレート部５１が挿入配置される。本実施形態の場合には、図４に示すように、各スロット３１内に、合計６本のストレート部５１が径方向１列に積層配置されている。
【００３０】
スロット３１から軸方向他端側へ延出した一対のストレート部５１，５１の開放端部は、固定子コア３０の端面３０ａに対して所定の角度をもって斜めに斜行するように互いに周方向反対側へ捻られて、概ね半磁極ピッチ分の長さの斜行部５５（図２参照）が形成されている。
【００３１】
そして、固定子コア３０の軸方向他端側において、導体セグメント５０の所定の斜行部５５の先端部同士が溶接により接合されて所定のパターンで電気的に接続される。即ち、所定の導体セグメント５０が直列に接続されることにより、固定子コア３０のスロット３１に沿って周方向に波巻きで巻回された３本の相巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を有する固定子巻線４０が形成される。
【００３２】
なお、固定子巻線４０の各相について、基本となるＵ字形状の導体セグメント５０により、固定子コア３０の周りを６周する巻線（コイル）が形成される。しかし、固定子巻線４０の各相について、出力用引き出し線及び中性点用引き出し線を一体に有するセグメント、並びに１周目と２周目、・・・、５周目と６周目をそれぞれ接続するターン部を有するセグメントは、基本となる導体セグメント５０とは異なる異形セグメント（図示せず）で構成される。これら異形セグメントを用いて、固定子巻線４０の各相の巻線端が星型結線により結線される。
【００３３】
上記のように構成された固定子巻線４０の軸方向一端側には、図２に示すように、固定子コア３０の一端側の端面３０ａから突出した導体セグメント５０の複数のターン部５２が固定子コア３０の径方向に積層されてなる第１コイルエンド群４７が形成されている。また、固定子巻線４０の軸方向他端側には、固定子コア３０の他端側の端面３０ａから突出した導体セグメント５０の複数の斜行部５５及び溶接接合部が固定子コア３０の径方向に積層されてなる第２コイルエンド群４８が形成されている。なお、第１及び第２コイルエンド群４７，４８は、それらを構成する導体セグメント５０が網目状となり、導体セグメント５０同士の間には隙間が形成されている。
【００３４】
固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側には、図１及び図２に示すように、第１及び第２コイルエンド群４７，４８に滴下された液体冷媒が、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側へ落下するのを防止する遮蔽部材６０が設けられている。この遮蔽部材６０は、概ね一定の厚みで円環状に形成されており、第１及び第２コイルエンド群４７，４８のそれぞれの内周側に圧入により取り付けられている。
【００３５】
上記のように構成された本実施形態の回転電機１は、固定子２０の固定子巻線４０への通電により運転が開始されると、回転子１４の回転に伴って回転軸１３が回転し、回転軸１３から他の機器に駆動力が供給される。このとき、回転電機１は、８磁極でスロット倍数ｎが２であることから、図６に示すように、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）は電気角１８０°ピッチで磁束の多く流れる箇所が発生する。即ち、１８０°÷３相＝６０°から、固定子２０の電流位相によって、電気角６０°ごとに磁束が多く流れる位置が発生する。なお、ティース３４は、電気角３０°ごとのピッチで、磁束の多く流れる箇所と少なく流れる箇所が交互に発生する。
【００３６】
本実施形態では、トルク量を調節するために、磁束が多く流れる異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置するティース３４に設けられた第２突出部３６の軸直角方向の断面積を、同相スロット間（Ｕ１−Ｕ２）（Ｖ１−Ｖ２）（Ｗ１−Ｗ２）に位置するティース３４に設けられた第１突出部３５の軸直角方向の断面積よりも小さくしている。これにより、第２突出部３６に入ってくる磁束量を減らして、トルクリップルを低減することができる。
【００３７】
図７は、実施形態１と、ティースの突出先端に設けられる突出部の形状が異なるようにした比較例１，２とにおいて、トルクと電流の関係を調べた試験結果を示すグラフである。比較例１は、実施形態１の第１突出部３５と同じ突出部だけを有するものである。また、比較例２は、ティースの突出先端部がスキュー構造にされ、ティースの突出先端面の周方向長さが比較例１のものよりも小さくされたものである。そして、図８は、実施形態１と比較例１の２４次成分のトルク下降比を調べた試験結果を示すグラフである。ここで２４次成分は、トルクリップルが発生する成分である。
【００３８】
比較例１の場合には、図７及び図８から明らかなように、トルクを増加させることができるが、トルクリップルも増加する。また、比較例２の場合には、図７から明らかなように、ティースの突出先端面の周方向長さが小さくされたことによりトルクが減少する。
【００３９】
これに対して、実施形態１の場合には、図７及び図８から明らかなように、低負荷領域での必要なトルクを確保し、且つトルクリップルの低減も同時に達成することができる。特に、トルクリップルは、比較例１に対して４８％も大幅に低減されていることが明らかとなった。なお、高負荷領域では、磁気飽和により性能は比較例１と同等となる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の回転電機１によれば、固定子コア３０のティース３４は、一対の第１突出部３５又は第２突出部３６を含んで形成される各ティース３４の突出先端面の周方向長さが同一にされている。そのため、同一形状の１種類の鋼板で固定子コア３０を作製することができるので、加工コストを低減することができる。
【００４１】
また、突出部は、軸直角方向の断面形状が異なる第１突出部３５と第２突出部３６を有することから、各ティース３４の突出先端部を通る磁束の量を調節することによって、トルクリップルを低減することが可能となる。本実施形態では、磁束が多く流れる異相スロット間（Ｕ２−Ｖ１）（Ｖ２−Ｗ１）（Ｗ２−Ｕ１）に位置するティース３４に設けられた第２突出部３６の軸直角方向の断面積を、第１突出部３５の軸直角方向の断面積よりも小さくしている。これにより、第２突出部３６に入ってくる磁束量を減らし、トルクリップルを効果的に低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、第１突出部３５と第２突出部３６は、軸直角方向の断面形状が異なるようにされているので、回転子１４と対向するティース３４の突出先端面３７の対向面積に大きな影響を与えない。そのため、ティース３４の突出先端面３７の対向面積が低減することによるトルクの減少を最小限に抑えることができる。したがって、本実施形態の回転電機１によれば、トルクの減少を抑制しつつトルクリップルを低減することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、第２突出部３６の径方向外方側の側面３６ａは、ティース３４の突出先端から周方向に突出するにつれて径方向内方側に近づくように傾斜するテーパ面よりなる。そのため、第２突出部３６の軸直角方向の断面積を、第１突出部３５の軸直角方向の断面積よりも小さく容易に設定することができる。
【００４４】
また、第２突出部３６の径方向外方側の側面３６ａと当該ティース３４の中心線Ｌ１とのなす角度αは、第１突出部３５の径方向外方側の側面３５ａと当該ティース３４の中心線Ｌ２とのなす角度βよりも大きい。これによっても、第２突出部３６の軸直角方向の断面積を、第１突出部３５の軸直角方向の断面積よりも小さく容易に設定することができる。
【００４５】
〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００４６】
例えば、上記の実施形態１の第２突出部３６は、ティース３４の突出先端から周方向に突出するにつれて先細りとなるテーパ形状に形成されていたが、径方向の厚み幅が概ね一定となるように形成してもよい。この場合、第２突出部３６の軸直角方向の断面積が、第１突出部３５の軸直角方向の断面積よりも小さくすることが条件となる。
【００４７】
また、上記の実施形態１では、スロット倍数ｎが２とされていることから、第２突出部３６は、周方向に配列された複数のティース３４において１個おきのティース３４に設けられていたが、スロット倍数ｎの数値に応じて第２突出部３６の設置パターンが変化する。例えば、スロット倍数ｎが３であれば、第２突出部３６は、２（ｎ−１＝２）個おきのティース３４に設けられる。また、スロット倍数ｎが４であれば、第２突出部３６は、３（ｎ−１＝３）個おきのティース３４に設けられる。以下、第２突出部３６の設置パターンは同様に変化する。
【００４８】
なお、上記の実施形態１は、本発明に係る回転電機をモータ（電動機）に適用した例であるが、本発明は、車両に搭載される回転電機として、電動機あるいは発電機、さらには両者を選択的に使用しうる回転電機にも利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…回転電機、  １４…回転子、  ２０…固定子、  ３０…固定子コア、  ３１…スロット、  ３４…ティース、  ３５…第１突出部、  ３５ａ…第１突出部の径方向外方側の側面、  ３６…第２突出部、  ３６ａ…第２突出部の径方向外方側の側面（テーパ面）、  ３７…突出先端面、  ４０…固定子巻線、  Ｌ１，Ｌ２…ティースの中心線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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