(57)【要約】【課題】展開鉄心５を利用する回転電機３の固定子１の製造方法において、巻線分割体を使用せずに全節集中巻き相当の固定子１を製造する。【解決手段】固定子１によれば、巻線７は、電気角１８０度ピッチの巻線７ａ、電気角１２０度ピッチの巻線７ｂおよび電気角６０度ピッチの巻線７ｃのいずれかである。そして、巻線７ｃの周方向一方側、他方側それぞれの側に巻線７ｂが巻線７ｃと周方向に重なることなく位置する特定配置１３が存在する。また、特定配置１３に含まれる巻線７ｂおよび巻線７ｃは全て互いに異相である。さらに、特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃと、特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、特定配置１３Ａに含まれない巻線７とは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。また、特定配置１３Ｂ、１３Ｃに含まれる巻線７ｃについても、同様に設けられている。【選択図】図１
2015053790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に展開された固定子鉄心（４）のティース（６）に３相をなす巻線（７）を装着するとともに、前記固定子鉄心（４）を屈曲させ端部同士を一体化して環状にすることで設けられる回転電機（３）の固定子（１）において、
それぞれの巻線（７）は、電気角１８０度ピッチ、電気角１２０度ピッチおよび電気角６０度ピッチのいずれかであり、
電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）の周方向一方側、他方側それぞれの側に電気角１２０度ピッチの巻線（７ｂ）が電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）と周方向に重なることなく位置する特定配置（１３）が存在し、
この特定配置（１３）に含まれる３つの巻線（７ｂ、７ｃ）は全て互いに異相であり、
前記特定配置（１３）に含まれる電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）と同相であり、かつ、前記特定配置（１３）に含まれない巻線（７ａ、７ｂ）と、前記特定配置（１３）に含まれる電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）とは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられていることを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項２】
直線状に展開された固定子鉄心（４）のティース（６）に３相をなす巻線（７）を装着するとともに、前記固定子鉄心（４）を屈曲させ端部同士を一体化して環状にすることで設けられる回転電機（３）の固定子（１）において、
それぞれの巻線（７）は、電気角１８０度ピッチ、電気角１２０度ピッチおよび電気角６０度ピッチのいずれかであり、
電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）の周方向一方側、他方側のいずれかの側に電気角１２０度ピッチの巻線（７ｂ）が電気角６０度ピッチの巻線（７ｃ）と周方向に重なることなく位置する特定配置（１５）が存在し、
この特定配置（１５）に含まれる２つの巻線（７ｂ、７ｃ）は互いに同相であり、
前記特定配置（１５）に含まれる２つの巻線（７ｂ、７ｃ）と同相であり、かつ、前記特定配置（１５）に含まれない巻線（７ａ）と、前記特定配置（１５）に含まれる２つの巻線（７ｂ、７ｃ）とは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられていることを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
前記特定配置（１３、１５）が３つ存在し、３つの前記特定配置（１３、１５）は、互いに相の構成が異なることを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
前記特定配置（１３、１５）が６つ存在し、６つの前記特定配置（１３、１５）は、機械角１８０度で対向する２つの前記特定配置（１３、１５）からなる組合せを３つ形成し、それぞれの組合せでは、互いに相の構成が同じであることを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
前記特定配置（１３、１５）を形成する複数の巻線（７）が入る特異スロット（１１ｂ）が存在し、この特異スロット（１１ｂ）の径方向に垂直な断面積は、他のスロット（１１ａ）の径方向に垂直な断面積よりも大きいことを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
前記ティース（６）の先端には、周方向の一方側、他方側それぞれの側に伸びる凸部（６ａ）が設けられ、
１つのスロット（１１）を形成する２つの前記ティース（６）のそれぞれから伸びる前記凸部（６ａ）同士の周方向の距離は、全てのスロット（１１）において等しいことを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
前記特定配置（１３、１５）を形成する複数の巻線（７）が入る特異スロット（１１ｂ）が存在し、この特異スロット（１１ｂ）に入る巻線（７）は、他の巻線（７）よりも細いことを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子に関するものであり、特に、固定子の巻線構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、全節集中巻きの回転電機の固定子１００では、図１１および図１２に示すように、直線状に展開された固定子鉄心（以下、展開鉄心１０１と呼ぶことがある。）を使用する製造方法が公知である。そして、この公知の製造方法によれば、展開鉄心１０１のティース１０２に３相をなす巻線１０３を装着するとともに、展開鉄心１０１を屈曲させ端部同士を一体化して環状にする。
【０００３】
しかし、この製造方法によれば、展開鉄心１０１の両端において、１つの巻線１０３を２つの巻線分割体１０４に分割する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。このため、展開鉄心１０１を屈曲させ端部同士を一体化する際に、巻線分割体１０４同士を接続して１つの巻線１０３に仕上げる必要があり、工程が煩雑である。
そこで、展開鉄心１０１を利用する固定子１００の製造方法において、巻線分割体１０４を使用せずに全節集中巻き相当の固定子１００を製造することができる方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７０７６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、展開鉄心を利用する回転電機の固定子の製造方法において、巻線分割体を使用せずに全節集中巻き相当の固定子を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の第１発明によれば、回転電機の固定子は、直線状に展開された固定子鉄心のティースに３相をなす巻線を装着するとともに、固定子鉄心を屈曲させ端部同士を一体化して環状にすることで設けられる。
それぞれの巻線は、電気角１８０度ピッチ、電気角１２０度ピッチおよび電気角６０度ピッチのいずれかである。そして、電気角６０度ピッチの巻線の周方向一方側、他方側それぞれの側に電気角１２０度ピッチの巻線が電気角６０度ピッチの巻線と周方向に重なることなく位置する特定配置が存在する。
【０００７】
また、特定配置に含まれる３つの巻線は全て互いに異相である。さらに、特定配置に含まれる電気角６０度ピッチの巻線と同相であり、かつ、特定配置に含まれない巻線と、特定配置に含まれる電気角６０度ピッチの巻線とは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【０００８】
これにより、全節集中巻きの固定子と同等の起磁力分布を得ることができる。また、特定配置を構成する電気角６０度ピッチの巻線および電気角１２０度ピッチの巻線を展開鉄心のそれぞれの端に配置することで、巻線分割体が不要になる。このため、展開鉄心を利用する回転電機の固定子の製造方法において、巻線分割体を使用せずに全節集中巻き相当の固定子を製造することができる。
【０００９】
本願の第２発明によれば、電気角６０度ピッチの巻線の周方向一方側、他方側のいずれかの側に電気角１２０度ピッチの巻線が電気角６０度ピッチの巻線と周方向に重なることなく位置する特定配置が存在する。また、特定配置に含まれる２つの巻線は互いに同相である。さらに、特定配置に含まれる２つの巻線と同相であり、かつ、特定配置に含まれない巻線と、特定配置に含まれる２つの巻線とは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。
これにより、第１発明と同様に、展開鉄心を利用する回転電機の固定子の製造方法において、巻線分割体を使用せずに全節集中巻き相当の固定子を製造することができる。
【００１０】
本願の第１、第２発明に従属する第３発明によれば、特定配置が３つ存在し、３つの特定配置は、互いに相の構成が異なる。
これにより、各相で発生する誘起電圧やトルク等を均等に保って３相間のバランスをとることができる。
【００１１】
本願の第３発明に従属する第４発明によれば、特定配置が６つ存在し、６つの特定配置は、機械角１８０度で対向する２つの特定配置からなる組合せを３つ形成し、それぞれの組合せでは、互いに相の構成が同じである。
これにより、回転子と固定子との間に作用する径方向の力（ラジアル力）のバランスをとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（実施例１）。
【図２】巻線の相構成を環状鉄心により示す説明図である（実施例１）。
【図３】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（実施例２）。
【図４】巻線の相構成を環状鉄心により示す説明図である（実施例３）。
【図５】巻線の相構成を環状鉄心により示す説明図である（実施例４）。
【図６】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（実施例５）。
【図７】巻線の相構成を環状鉄心により示す説明図である（実施例５）。
【図８】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（変形例）。
【図９】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（変形例）。
【図１０】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（変形例）。
【図１１】巻線の相構成を展開鉄心により示す説明図である（従来例）。
【図１２】巻線の相構成を環状鉄心により示す説明図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の回転電機の固定子を、以下の実施例１〜１４に基づき説明する。
【実施例】
【００１４】
〔実施例１の構成〕
実施例１の固定子１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
固定子１は、例えば、内径側に回転子２が配されるインナーロータ型の回転電機３を構成するものであって同期機や誘導機等を構成する。そして、固定子１は、以下ようにして設けられている。
【００１５】
すなわち、直線状に展開された固定子鉄心４（以下、展開鉄心５と呼ぶことがある。）のティース６にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相をなす巻線７を装着する。そして、ティース６が内径側に向かって突出するように展開鉄心５を屈曲させ端部同士を一体化して環状にする（以下、展開鉄心５を環状にしたものを環状鉄心８と呼ぶことがある。）。
【００１６】
ここで、説明の便宜のため、展開鉄心５に関して図１等の右方に進む側、および環状鉄心８に関して図２等の時計回りに進む側を周方向の一方側と定義し、展開鉄心５に関して図１等の左方に進む側、および環状鉄心８に関して図２等の反時計回りに進む側を周方向の他方側と定義する。
【００１７】
また、ティース６に関し、展開鉄心５の周方向他端から一方側に、順次、ティース６１、６２、・・・、６ｔと呼ぶことがある。なお、ｔは、それぞれの実施例におけるティース６の本数に相当する。また、図面では煩雑さを避けるため、６１〜６ｔの符号は、必要に応じて一部のみ表示している。さらに、図１等において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線７をそれぞれ実線、粗い点線、細かい点線で図示する。
【００１８】
固定子鉄心４は、多数本のティース６がバックヨーク１０の内径側に突出するものであり、周方向に隣り合う２つのティース６によりスロット１１を形成する。また、スロット１１には、１つの巻線７のみが入る通常スロット１１ａ、および、２つ以上の巻線７が入る特異スロット１１ｂが存在する。
【００１９】
なお、実施例１の特異スロット１１ｂの周方向幅は、通常スロット１１ａの周方向幅と同一である。
また、ティース６の先端には、周方向の一方側、他方側それぞれの側に伸びる凸部６ａが設けられている。そして、１つのスロット１１を形成する２つのティース６のそれぞれから伸びる凸部６ａ同士の周方向の距離は、全てのスロット１１において等しい。
【００２０】
以下、実施例１の固定子１に関し、ティース６やスロット１１の配列、および巻線７の相構成等について説明する。
実施例１の固定子１は、極数が８、ティース６またはスロット１１の数が２４であり、巻線７の総数は１５であって相毎に５つの巻線７が存在する。また、２４個のスロット１１の内、特異スロット１１ｂが６個であり、これら６個の特異スロット１１ｂには、それぞれ、２つの巻線７が入っている（通常スロット１１ａは１８個である。）。そして、展開鉄心５は、１つの特異スロット１１ｂを周方向の中間で１／２に分割するように設けられている。
【００２１】
実施例１の巻線７は、電気角１８０度ピッチの巻線７ａ、電気角１２０度ピッチの巻線７ｂおよび電気角６０度ピッチの巻線７ｃいずれかである。そして、実施例１の巻線７の配置には、巻線７ｃの周方向一方側、他方側それぞれの側に巻線７ｂが巻線７ｃと周方向に重なることなく位置する特定配置１３が存在する。
【００２２】
また、特定配置１３に含まれる２つの巻線７ｂ、および１つの巻線７ｃは全て互いに異相である。さらに、実施例１の固定子１には特定配置１３が３つ存在し、３つの特定配置１３は、互いに相の構成が異なる（以下、特定配置１３の内、巻線７ｃがＵ相、Ｖ相、Ｗ相であるものを、それぞれ、第１、第２、第３の特定配置１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと呼ぶことがある。）。
【００２３】
以上により、実施例１の固定子１によれば、巻線７は、例えば、次のような配置となっている。
まず、Ｗ相の巻線７ｂがティース６１、６２に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ａがティース６２〜６４に跨って装着されている。また、Ｕ相の巻線７ａがティース６４〜６６に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ｂがティース６６、６７に跨って装着されている。そして、Ｕ相の巻線７ｃがティース６８に装着されている。
【００２４】
続いて、Ｖ相の巻線７ｂがティース６９、６１０に跨って装着され、Ｕ相の巻線７ａがティース６１０〜６１２に跨って装着されている。また、Ｗ相の巻線７ａがティース６１２〜６１４に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ｂがティース６１４、６１５に跨って装着されている。そして、Ｗ相の巻線７ｃがティース６１６に装着されている。
さらに、Ｕ相の巻線７ｂがティース６１７、６１８に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ａがティース６１８〜６２０に跨って装着されている。また、Ｖ相の巻線７ａがティース６２０〜６２２に跨って装着され、Ｕ相の巻線７ｂがティース６２２、６２３に跨って装着されている。そして、Ｖ相の巻線７ｃがティース６２４に装着されている。
【００２５】
そして、ティース６６、６７に装着されたＷ相の巻線７ｂ、ティース６８に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６９、６１０に装着されたＶ相の巻線７ｂにより第１の特定配置１３Ａが形成されている。また、ティース６１４、６１５に装着されたＶ相の巻線７ｂ、ティース６１６に装着されたＷ相の巻線７ｃ、および、ティース６１７、６１８に装着されたＵ相の巻線７ｂにより第３の特定配置１３Ｃが形成されている。
【００２６】
さらに、ティース６２２、６２３に装着されたＵ相の巻線７ｂ、ティース６２４に装着されたＶ相の巻線７ｃ、および、ティース６１、６２に装着されたＷ相の巻線７ｂにより第２の特定配置１３Ｂが形成されている。
なお、実施例１の固定子１によれば、第２の特定配置１３Ｂを構成する巻線７ｃおよび巻線７ｂを、それぞれ、展開鉄心５の周方向一端、他端に配置している。
【００２７】
ここで、第１の特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第１の特定配置１３Ａに含まれない巻線７と、第１の特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６８に装着されたＵ相の巻線７ｃと、他のＵ相の巻線７ａ、７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００２８】
同様に、第２の特定配置１３Ｂに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第２の特定配置１３Ｂに含まれない巻線７と、第２の特定配置１３Ｂに含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６２４に装着されたＶ相の巻線７ｃと、他のＶ相の巻線７ａ、７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００２９】
同様に、第３の特定配置１３Ｃに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第３の特定配置１３Ｃに含まれない巻線７と、第３の特定配置１３Ｃに含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６１６に装着されたＷ相の巻線７ｃと、他のＷ相の巻線７ａ、７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００３０】
なお、同一相に属する巻線７ｃと巻線７ａ、７ｂとの間で起磁力のベクトルを内外逆向きとするには、以下のような方法をとることができる。
例えば、巻線７ｃのみ巻線７ａ、７ｂとは逆に巻いたり、巻線７ｃのみ巻線７ａ、７ｂとは内外逆に結線したりすることで、起磁力のベクトルを内外逆向きとすることができる。
【００３１】
〔実施例１の効果〕
実施例１の固定子１は、展開鉄心５のティース６に３相をなす巻線７を装着するとともに、展開鉄心５を屈曲させ端部同士を一体化して環状鉄心８にすることで設けられる。また、巻線７は、電気角１８０度ピッチの巻線７ａ、電気角１２０度ピッチの巻線７ｂおよび電気角６０度ピッチの巻線７ｃのいずれかである。そして、巻線７ｃの周方向一方側、他方側それぞれの側に巻線７ｂが巻線７ｃと周方向に重なることなく位置する特定配置１３が存在する。
【００３２】
また、特定配置１３に含まれる２つの巻線７ｂおよび巻線７ｃは全て互いに異相である。
さらに、第１の特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃ（ティース６８に装着されたＵ相の巻線７ｃ）と、第１の特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第１の特定配置１３Ａに含まれない巻線７（他のＵ相の巻線７ａ、７ｂ）とは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。また、第２、第３の特定配置１３Ｂ、１３Ｃに含まれる巻線７ｃについても、同様に設けられている。
【００３３】
これにより、全節集中巻きと同等の起磁力分布を得ることができる。また、１つの特定配置１３を構成する巻線７ｃおよび巻線７ｂを展開鉄心５のそれぞれの端に配置することで、巻線分割体１０１（図１１参照。）が不要になる。このため、展開鉄心５を利用する固定子１の製造方法において、巻線分割体１０１を使用せずに全節集中巻き相当の固定子１を製造することができる。
【００３４】
また、固定子１には特定配置１３が３つ存在し、３つの特定配置１３Ａ〜１３Ｃは、互いに相構成が異なる。
これにより、各相で発生する誘起電圧やトルク等を均等に保って３相間のバランスをとることができる。
【００３５】
〔実施例２の構成〕
実施例２の固定子１は、実施例１の固定子１と同様に極数が８、スロット１１またはティース６の数が２４であり、巻線７の総数は、図３に示すように、１８であって相毎に６つの巻線７が存在する。また、２４個のスロット１１の内、特異スロット１１ｂが１２個であり、通常スロット１１ａが１２個である。
【００３６】
実施例２の固定子１によれば、巻線７は、電気角１２０度ピッチの巻線７ｂおよび電気角６０度ピッチの巻線７ｃいずれかであり、電気角１８０度ピッチの巻線７ａが存在しない。また、実施例２の固定子１には特定配置１３が６つ存在し、６つの特定配置１３は、機械角１８０度で対向する２つの特定配置１３からなる組合せを３つ形成し、それぞれの組合せでは、互いに相の構成が同じである。
【００３７】
以上により、実施例２の固定子１によれば、巻線７は、例えば、次のような配置となっている。
まず、Ｗ相の巻線７ｂがティース６１、６２に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ｂがティース６２、６３に跨って装着されている。そして、Ｗ相の巻線７ｃがティース６４に装着されている。続いて、Ｕ相の巻線７ｂがティース６５、６６に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ｂがティース６６、６７に跨って装着されている。そして、Ｕ相の巻線７ｃがティース６８に装着されている。
【００３８】
また、Ｖ相の巻線７ｂがティース６９、６１０に跨って装着され、Ｕ相の巻線７ｂがティース６１０、６１１に跨って装着されている。そして、Ｖ相の巻線７ｃがティース６１２に装着されている。続いて、Ｗ相の巻線７ｂがティース６１３、６１４に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ｂがティース６１４、６１５に跨って装着されている。そして、Ｗ相の巻線７ｃがティース６１６に装着されている。
【００３９】
さらに、Ｕ相の巻線７ｂがティース６１７、６１８に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ｂがティース６１８、６１９に跨って装着されている。そして、Ｕ相の巻線７ｃがティース６２０に装着されている。続いて、Ｖ相の巻線７ｂがティース６２１、６２２に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ｂがティース６２２、６２３に跨って装着されている。そして、Ｖ相の巻線７ｃがティース６２４に装着されている。
【００４０】
そして、ティース６２、６３に装着されたＶ相の巻線７ｂ、ティース６４に装着されたＷ相の巻線７ｃ、および、ティース６５、６６に装着されたＵ相の巻線７ｂにより第３の特定配置１３Ｃが形成されている。また、ティース６１４、６１５に装着されたＶ相の巻線７ｂ、ティース６１６に装着されたＷ相の巻線７ｃ、および、ティース６１７、６１８に装着されたＵ相の巻線７ｂにより第３の特定配置１３Ｃが形成されている。そして、これら２つの第３の特定配置１３Ｃは、機械角１８０度で対向する組合せを形成する。
【００４１】
また、ティース６６、６７に装着されたＷ相の巻線７ｂ、ティース６８に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６９、６１０に装着されたＶ相の巻線７ｂにより第１の特定配置１３Ａが形成されている。また、ティース６１８、６１９に装着されたＷ相の巻線７ｂ、ティース６２０に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６２１、６２２に装着されたＶ相の巻線７ｂにより第１の特定配置１３Ａが形成されている。そして、これら２つの第１の特定配置１３Ａは、機械角１８０度で対向する組合せを形成する。
【００４２】
さらに、ティース６１０、６１１に装着されたＵ相の巻線７ｂ、ティース６１２に装着されたＶ相の巻線７ｃ、および、ティース６１３、６１４に装着されたＷ相の巻線７ｂにより第２の特定配置１３Ｂが形成されている。また、ティース６２２、６２３に装着されたＵ相の巻線７ｂ、ティース６２４に装着されたＶ相の巻線７ｃ、および、ティース６１、６２に装着されたＷ相の巻線７ｂにより第２の特定配置１３Ｂが形成されている。そして、これら２つの第２の特定配置１３Ｂは、機械角１８０度で対向する組合せを形成する。
なお、実施例２の固定子１によれば、第２の特定配置１３Ｂを構成する巻線７ｃおよび巻線７ｂを、それぞれ、展開鉄心５の周方向一端、他端に配置している。
【００４３】
ここで、第１の特定配置１３Ａに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第１の特定配置１３Ａに含まれない巻線７と、第１の特定配置１３に含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６８、６２０に装着されたＵ相の巻線７ｃと、他のＵ相の巻線７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００４４】
同様に、第２の特定配置１３Ｂに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第２の特定配置１３Ｂに含まれない巻線７と、第２の特定配置１３Ｂに含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６１２、６２４に装着されたＶ相の巻線７ｃと、他のＶ相の巻線７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００４５】
同様に、第３の特定配置１３Ｃに含まれる巻線７ｃと同相であり、かつ、第３の特定配置１３Ｃに含まれない巻線７と、第３の特定配置１３Ｃに含まれる巻線７ｃとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６４、６１６に装着されたＷ相の巻線７ｃと、他のＷ相の巻線７ｂとは、起磁力のベクトルが内外逆向きとなるように設けられている。
【００４６】
〔実施例２の効果〕
実施例２の固定子１によれば、特定配置１３が６つ存在し、６つの特定配置１３は、機械角１８０度で対向する２つの特定配置１３からなる組合せを３つ形成し、それぞれの組合せでは、互いに相の構成が同じである。
これにより、固定子１と回転子２との間に作用する径方向の力（ラジアル力）のバランスをとることができる。
【００４７】
〔実施例３〕
実施例３の固定子１によれば、実施例１の固定子１において、特異スロット１１ｂの径方向に垂直な断面積を、通常スロット１１ａの径方向に垂直な断面積よりも大きくしている（図４参照。）。
これにより、特定配置１３における巻線７同士の周方向の重なりを確実に阻止することができる。ここで、実施例３の固定子１では、特異スロット１１ｂを形成するティース６を、通常スロット１１ａを形成するティース６よりも細くすることで、特異スロット１１ｂの断面積を通常スロット１１ａの断面積よりも大きくしている。
【００４８】
なお、実施例３の固定子１でも、スロット１１における凸部６ａ同士の周方向の距離は、全てのスロット１１において等しい。
これにより、通常スロット１１ａと特異スロット１１ｂとで断面積が異なっても、ギャップにおける磁束密度の周方向の分布を滑らかにすることができるので、回転電機３のトルク等のリップルを抑制することができる。
【００４９】
〔実施例４〕
実施例４の固定子１では、図５に示すように、実施例３と異なる態様で特異スロット１１ｂの断面積を通常スロット１１ａの断面積よりも大きくしている。すなわち、特異スロット１１ｂを形成する３つのティース６（これら３つのティース６は周方向に並んでいる。）の内、周方向両端の２つのティース６を真ん中のティース６に向って傾斜させることで、特異スロット１１ｂの断面積を通常スロット１１ａの断面積よりも大きくしている。
【００５０】
〔実施例５の構成〕
実施例５の固定子１の構成を、図６および図７を用いて説明する。
実施例５の固定子１は、極数が８、スロット１１またはティース６の数が２４であり、巻線７の総数は１５であって相毎に５つの巻線７が存在する。また、２４個のスロット１１の内、特異スロット１１ｂが３個であり、これら３個の特異スロット１１ｂには、それぞれ、３つの巻線７が入っている（通常スロット１１ａは２１個である。）。そして、展開鉄心５は、１つの特異スロット１１ｂを周方向の中間で１／２に分割するように設けられている。
【００５１】
実施例５の巻線７は、電気角１８０度ピッチの巻線７ａ、電気角１２０度ピッチの巻線７ｂおよび電気角６０度ピッチの巻線７ｃいずれかである。そして、実施例５の巻線７の配置には、巻線７ｃの周方向一方側に巻線７ｂが巻線７ｃと周方向に重なることなく位置する特定配置１５が存在する。
【００５２】
また、特定配置１５に含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃは互いに同相である。さらに、実施例５の固定子１には特定配置１５が３つ存在し、３つの特定配置１５は、互いに相の構成が異なる（以下、特定配置１５の内、巻線７ｃがＵ相、Ｖ相、Ｗ相であるものを、それぞれ、第１、第２、第３の特定配置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと呼ぶことがある。）。
【００５３】
以上により、実施例５の固定子１によれば、巻線７は、例えば、次のような配置となっている。
まず、Ｗ相の巻線７ｂがティース６１、６２に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ａがティース６２〜６４に跨って装着されている。また、Ｕ相の巻線７ａがティース６４〜６６に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ａがティース６６〜６８に跨って装着されている。そして、Ｖ相の巻線７ｃがティース６８に装着されている。
【００５４】
続いて、Ｖ相の巻線７ｂがティース６９、６１０に跨って装着され、Ｕ相の巻線７ａがティース６１０〜６１２に跨って装着されている。また、Ｗ相の巻線７ａがティース６１２〜６１４に跨って装着され、Ｖ相の巻線７ａがティース６１４〜６１６に跨って装着されている。そして、Ｕ相の巻線７ｃがティース６１６に装着されている。
さらに、Ｕ相の巻線７ｂがティース６１７、６１８に跨って装着され、Ｗ相の巻線７ａがティース６１８〜６２０に跨って装着されている。また、Ｖ相の巻線７ａがティース６２０〜６２２に跨って装着され、Ｕ相の巻線７ａがティース６２２〜６２４に跨って装着されている。そして、Ｗ相の巻線７ｃがティース６２４に装着されている。
【００５５】
そして、ティース６８に装着されたＶ相の巻線７ｃ、および、ティース６９、６１０に装着されたＶ相の巻線７ｂにより第２の特定配置１５Ｂが形成されている。また、ティース６１６に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６１７、６１８に装着されたＵ相の巻線７ｂにより第１の特定配置１５Ａが形成されている。
【００５６】
さらに、ティース６２４に装着されたＷ相の巻線７ｃ、および、ティース６１、６２に装着されたＷ相の巻線７ｂにより第３の特定配置１５Ｃが形成されている。
なお、実施例１の固定子１によれば、第３の特定配置１５Ｃを構成する巻線７ｃおよび巻線７ｂを、それぞれ、展開鉄心５の周方向一端、他端に配置している。
【００５７】
ここで、第１の特定配置１５Ａに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃと同相であり、かつ、第１の特定配置１５Ａに含まれない巻線７と、第１の特定配置１５Ａに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６１６に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６１７、６１８に装着されたＵ相の巻線７ｂと、他のＵ相の巻線７ａとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。
【００５８】
同様に、第２の特定配置１５Ｂに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃと同相であり、かつ、第２の特定配置１５Ｂに含まれない巻線７と、第２の特定配置１５Ｂに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６８に装着されたＶ相の巻線７ｃ、および、ティース６９、６１０に装着されたＶ相の巻線７ｂと、他のＶ相の巻線７ａとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。
【００５９】
同様に、第３の特定配置１５Ｃに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃと同相であり、かつ、第３の特定配置１５Ｃに含まれない巻線７と、第３の特定配置１５Ｃに含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。すなわち、ティース６２４に装着されたＷ相の巻線７ｃ、および、ティース６１、６２に装着されたＷ相の巻線７ｂと、他のＷ相の巻線７ａとは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。
【００６０】
〔実施例５の効果〕
実施例５の固定子１によれば、巻線７ｃの周方向一方側に巻線７ｂが巻線７ｃと周方向に重なることなく位置する特定配置１５が存在する。また、特定配置１５に含まれる２つの巻線７ｂ、７ｃは互いに同相である。さらに、第１の特定配置１５Ａに含まれる巻線７ｂ、７ｃ（ティース６１６に装着されたＵ相の巻線７ｃ、および、ティース６１７、６１８に装着されたＵ相の巻線７ｂ）と、第１の特定配置１５Ａに含まれる巻線７ｂ、７ｃと同相であり、かつ、第１の特定配置１５Ａに含まれない巻線７（他のＵ相の巻線７ａ）とは、起磁力のベクトルが内外同じ向きとなるように設けられている。
【００６１】
また、第２、第３の特定配置１５Ｂ、１５Ｃに含まれる巻線７ｂ、７ｃについても、同様に設けられている。
これにより、実施例１〜４と同様に、展開鉄心５を利用する固定子１の製造方法において、巻線分割体を使用せずに全節集中巻き相当の固定子１を製造することができる。
【００６２】
また、実施例５の固定子１では、特定配置１５が３つ存在し、３つの特定配置１５は、互いに相の構成が異なる。このため、各相で発生する誘起電圧やトルク等を均等に保って３相間のバランスをとることができる。
【００６３】
〔変形例〕
固定子１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の固定子１は、内径側に回転子２が配されるインナーロータ型の回転電機３を構成していたが、外径側に回転子２が配されるアウターロータ型の回転電機３を構成してもよい。
また、実施例５の特定配置１５によれば、巻線７ｃの周方向一方側に巻線７ｂが配置されていたが、巻線７ｃの周方向他方側に７ｂを配置してもよい。
【００６４】
また、固定子１の極数、スロット１１またはティース６の数、通常スロット１１ａや特異スロット１１ｂの数、特定配置１３、１５の数等について実施例にて採用された数値以外の数値を採用してもよい。
【００６５】
例えば、実施例１、実施例３〜５の固定子１には特定配置１３、１５が３つ存在し、実施例２の固定子１には特定配置１３が６つ存在したが、図８や図９に示すように、特定配置１３、１５を１つのみ存在させてもよい。また、図１０に示すように、特定配置１５を６つ存在させるとともに、機械角１８０度で対向する２つの特定配置１５からなる組合せを３つ形成し、それぞれの組合せにおいて、互いに相の構成を同一にしてもよい。
【００６６】
この場合、特定配置１５が存在する固定子１において、ラジアル力のバランスをとることができる。
また、実施例の固定子１によれば、極数が８であったが、例えば、極数を４や１２にしてもよい。
【００６７】
以下の表１に、特定配置１３を有する固定子１において、極数を４、８、１２の各々とした場合の巻線７の総数、巻線７ａ〜７ｃそれぞれの数、および巻線係数の理論算出値を示す。
〔表１〕
2015053790.tif 000003
【００６８】
また、表２に、特定配置１５を有する固定子１において、極数を４、８、１２の各々とした場合の巻線７の総数、巻線７ａ〜７ｃそれぞれの数、および巻線係数の理論算出値を示す。
〔表２〕
2015053790.tif 000004
【００６９】
さらに、実施例の固定子１は、特定配置１３、１５のいずれか一方のみを有していたが、１つの固定子１に特定配置１３、１５の両方を設けてもよい。
また、特異スロット１１ｂの拡大は、特定配置１３を有する固定子１において例示したが（実施例３、４参照。）、特定配置１５を有する固定子１においも、特異スロット１１ｂを拡大してもよい。
【００７０】
ここで、巻線係数が同等の場合、特定配置１５を有する固定子１は、特定配置１３を有する固定子１よりも特異スロット１１ｂの数が少ない。例えば、実施例１の固定子１では特異スロット１１ｂの数が６であるのに対し、実施例５の固定子１では特異スロット１１ｂの数が３つである。また、表１の４行目と表２の４行目とにより、実施例１の固定子１と、実施例５の固定子１とは巻線係数が同等である。
したがって、巻線係数が同等の場合、特定配置１５を有する固定子１では、特定配置１３を有する固定子１よりも、特異スロット１１ｂの拡大に伴って変形すべきティース６の本数を減らすことができる。
【００７１】
なお、特定配置１３を有する固定子１では、特定配置１５を有する固定子１よりも、特異スロット１１ｂに入る巻線７の数が少ない（実施例１では１つの特異スロット１１ｂに２つの巻線７が入るのに対し、実施例５では１つの特異スロット１１ｂに３つの巻線７が入る。）。このため、特定配置１３を有する固定子１では、特定配置１５を有する固定子１よりも、特異スロット１１ｂの拡大に伴うティース６の変形量を抑制することができる。また、特定配置１３を有する固定子１の方が特定配置１５を有する固定子１よりも、特異スロット１１ｂへの巻線７の装着が容易になる。
【００７２】
さらに、実施例３、４の固定子１によれば、ティース６を細くしたり、傾斜させたりすることで、特異スロット１１ｂを拡大して特定配置１３における巻線７同士の重なりを阻止していたが、例えば、ティース６を変形せずに、特異スロット１１ｂに入る巻線７を他の巻線７よりも細くすることで、巻線７同士の重なりを阻止してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  固定子  ３  回転電機  ４  固定子鉄心  ６  ティース  ７、７ａ、７ｂ、７ｃ  巻線  １３、１５  特定配置
【図１】
2015053790.tif 000005
【図２】
2015053790.tif 000006
【図３】
2015053790.tif 000007
【図４】
2015053790.tif 000008
【図５】
2015053790.tif 000009
【図６】
2015053790.tif 000010
【図７】
2015053790.tif 000011
【図８】
2015053790.tif 000012
【図９】
2015053790.tif 000013
【図１０】
2015053790.tif 000014
【図１１】
2015053790.tif 000015
【図１２】
2015053790.tif 000016