(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、周方向における幅が前記固定子コアの径方向の外側に向かって段階的に変化する形状の溝が形成され、
前記溝の前記幅は非連続的に変化し、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面の曲線を前記溝まで伸ばした仮想曲線と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記溝の底面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項２】
前記周方向における幅が前記径方向の外側に向かって段階的に狭くなる形状の前記溝は、第１の溝と、前記第１の溝の前記周方向における中心部に形成されると共に前記第１の溝の前記径方向の外側に形成される第２の溝とにより構成され、
前記第１の溝の前記周方向における幅は、前記第２の溝の前記周方向における幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の固定子コア片。
【請求項３】
前記第１の溝の前記周方向における幅は、前記第２の溝の前記周方向における幅の２倍よりも広いことを特徴とする請求項２に記載の固定子コア片。
【請求項４】
前記溝は、８つ以上の角部で形成されると共に、前記周方向における幅が前記固定子コアの径方向の外側に向かって段階的に変化することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の固定子コア片。
【請求項５】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、周方向に離間して配列される複数の第１の溝と、複数の前記第１の溝のそれぞれの間に設けられる第２の溝とが形成され、
前記固定子コアの径方向における前記第２の溝の幅は、前記径方向における前記第１の溝の幅よりも広く、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面の曲線を前記第２の溝まで伸ばした仮想曲線と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記先端部の内周部から前記径方向の外側に向かう前記第２の溝の底面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項６】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、周方向における幅が前記固定子コアの径方向の外側に向かって段階的に変化する形状の貫通孔が形成され、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記貫通孔の径方向外側の端面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項７】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、周方向に離間して配列される複数の第１の貫通孔と、複数の前記第１の貫通孔のそれぞれの間に設けられる第２の貫通孔とが形成され、
前記固定子コアの径方向における前記第２の貫通孔の幅は、前記第１の貫通孔の前記径方向における幅よりも広く、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記第２の貫通孔の径方向外側の端面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項８】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔と前記バックヨークとの間に設けられる第２の貫通孔とが形成され、
前記第２の貫通孔の周方向における幅は、前記第１の貫通孔の周方向における幅よりも狭く、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記第２の貫通孔の径方向外側の端面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項９】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、溝が形成されると共に、前記溝と離間して前記溝と前記バックヨークとの間に設けられる貫通孔が形成され、
前記溝の周方向における幅は、前記貫通孔の前記周方向における幅よりも広く、又は前記貫通孔の前記周方向における幅よりも狭く、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面の曲線を前記溝まで伸ばした仮想曲線と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記貫通孔の径方向外側の端面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項１０】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、
前記固定子コア片は、バックヨークと、前記バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、
前記ティースは、前記バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、前記基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、
前記先端部の内周部には、周方向に離間して配列される複数の溝が形成されると共に、複数の前記溝のそれぞれの間に設けられる貫通孔が形成され、
前記中心軸方向に垂直な断面内において前記先端部の内周面と前記先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、前記基部及び前記先端部の境界と前記二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、
前記第１の交点から、前記貫通孔の径方向外側の端面と前記二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする固定子コア片。
【請求項１１】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、前記溝が２以上形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定子コア片。
【請求項１２】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、複数の前記第１の溝と前記第２の溝との組が２以上形成されていることを特徴とする請求項５に記載の固定子コア片。
【請求項１３】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、前記貫通孔が２以上形成されていることを特徴とする請求項６に記載の固定子コア片。
【請求項１４】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、複数の前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との組が２以上形成されていることを特徴とする請求項７に記載の固定子コア片。
【請求項１５】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との組が２以上形成されていることを特徴とする請求項８に記載の固定子コア片。
【請求項１６】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、前記溝と前記貫通孔との組が２以上形成されていることを特徴とする請求項９に記載の固定子コア片。
【請求項１７】
前記先端部には、前記固定子コアの軸線方向における前記先端部の一端から他端までに、複数の前記溝と前記貫通孔との組が２以上形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の固定子コア片。
【請求項１８】
請求項１から１７の何れか一項に記載の複数の固定子コア片を環状に連ねて構成される固定子コアを備えたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックヨークとバックヨークの内周側に設けられる複数のティースとで構成される固定子コア片及び回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される回転電機の固定子鉄心は、ヨークとヨークに設けられる複数のティースとを備え、トルク脈動による振動低減のためにティースの径方向内側には、固定子鉄心の中心に向かって開口する切欠きが形成されている。回転電機の径方向における切欠きの幅は、回転電機の中心軸の周方向における切欠きの幅よりも広い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１１４３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される固定子鉄心では、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクと、磁石の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクとの一方しか低減できないという課題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクと、磁石の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクとの双方を低減できる固定子コア片を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の固定子コア片は、環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片であって、固定子コア片は、バックヨークと、バックヨークの内周側に設けられるティースと、で構成され、ティースは、バックヨークの周方向中心から中心軸方向に伸びる基部と、基部の内周側に設けられる先端部と、を備え、先端部の内周部には、周方向における幅が固定子コアの径方向の外側に向かって段階的に変化する形状の溝が形成され、溝の幅は非連続的に変化し、中心軸方向に垂直な断面内において先端部の内周面の曲線を溝まで伸ばした仮想曲線と先端部を周方向に二等分する二等分線との第１の交点から、基部及び先端部の境界と二等分線との第２の交点までの動径方向の幅を、第１の幅とし、第１の交点から、溝の底面と二等分線との第３の交点までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る固定子コア片は、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクと、磁石の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクとの双方を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る固定子コアを備えた回転電機の中心軸の軸線方向と直交する方向の断面図
【図２】図１に示す固定子コア片の斜視図
【図３】図１に示す固定子コア片を回転電機の中心軸の軸線方向における固定子コアの端面側から見た図
【図４】図１に示す固定子コア片の第１の変形例を示す図
【図５】図１に示す固定子コア片の第２の変形例を示す図
【図６】図１に示す固定子コア片の第３の変形例を示す図
【図７】図１に示す固定子コア片の第４の変形例を示す図
【図８】図１に示す固定子コア片の第５の変形例を示す図
【図９】図１に示す固定子コア片の第６の変形例を示す図
【図１０】図１に示す固定子コア片の第７の変形例を示す図
【図１１】図１に示す固定子コア片の第８の変形例を示す図
【図１２】実施の形態２に係る固定子コアの斜視図
【図１３】実施の形態１，２に係る回転子で生じるコギングトルクと溝の幅との関係を示す第１の図
【図１４】実施の形態１，２に係る回転子で生じるコギングトルクと溝の幅との関係を示す第２の図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る固定子コア片及び回転電機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る固定子コアを備えた回転電機の中心軸の軸線方向と直交する方向の断面図である。図２は図１に示す固定子コア片の斜視図である。図３は図１に示す固定子コア片を回転電機の中心軸の軸線方向における固定子コアの端面側から見た図である。
【００１１】
図１に示す回転電機１００は、固定子１と固定子１の内側に設けられる回転子２とを備える。回転電機１００は１０極１２スロットの電動機である。
【００１２】
回転子２は、回転子コア２１と回転子コア２１に設けられるシャフト２２と複数の永久磁石２３とを備える。回転子２は、永久磁石２３による磁極２４の数が１０である。
【００１３】
回転子コア２１は、不図示の電磁鋼板母材から環状に打ち抜かれた複数の薄板を、環状の固定子コア１１の中心軸ＡＸの軸線方向に積層して構成される。固定子コア１１の中心軸ＡＸの軸線方向は、図２中に矢印Ｄ１で示される方向であり、回転電機１００の中心軸の軸線方向と等しい。複数の薄板は、かしめ、溶接又は接着で相互に固定される。回転子コア２１と固定子１との間には隙間が確保されている。複数の永久磁石２３は、回転子コア２１に埋め込まれたものでもよいし、回転子コア２１の外周面に設けられたものでもよい。シャフト２２は、回転子コア２１の軸心部に、焼嵌め、冷嵌め又は圧入されることにより固定される。
【００１４】
固定子１は、複数の固定子コア片１１ａを環状に連結して構成される固定子コア１１と、回転磁界を発生させるコイルを固定子コア１１に巻付けて形成される巻線１２とを備える。固定子コア片１１ａは、不図示の電磁鋼板母材からＴ字状に打ち抜かれた複数枚の薄板を軸線方向Ｄ１に積層して構成される。複数の薄板は、かしめ、溶接又は接着で相互に固定される。固定子コア片１１ａは、軸線方向Ｄ１に対して垂直な断面形状が、当該断面形状の二等分線ＣＰ１０に対して対称である。二等分線ＣＰ１０は、先端部１１ａ２１を周方向Ｄ２に二等分する線である。バックヨーク１１ａ１の周方向中心１１ａ１１１から中心軸ＡＸ方向に伸びる線である。周方向中心１１ａ１１１は、周方向Ｄ２におけるバックヨーク１１ａ１の外周部１１ａ１１の幅を二等分する線８上に位置する。
【００１５】
複数の固定子コア片１１ａのそれぞれは、バックヨーク１１ａ１と、バックヨーク１１ａ１の内周側１１ａ１ａに設けられるティース１１ａ２とを備える。ティース１１ａ２は、バックヨーク１１ａ１から中心軸ＡＸに向かって伸びる。ティース１１ａ２は、バックヨーク１１ａ１の周方向中心１１ａ１１１から中心軸ＡＸ方向に伸びる基部１１ａ２２と、基部１１ａ２２の内周側に設けられる先端部１１ａ２１とを備える。符号１１ａ２２ａで示す線は、基部１１ａ２２と先端部１１ａ２１との間の境界を表す。複数のティース１１ａ２のそれぞれは、固定子１の周方向Ｄ２に離間して放射状に配列される。周方向Ｄ２は固定子コア１１の周方向に等しい。固定子１には、隣り合うティース１１ａ２の間の領域にスロット１１ａ３が形成されている。
【００１６】
図２及び図３には図１に示す複数の固定子コア片１１ａの内の１つが示される。ティース１１ａ２は、バックヨーク１１ａ１から中心軸ＡＸに向かって伸びる基部１１ａ２２と先端部１１ａ２１とを備える。先端部１１ａ２１は、径方向Ｄ３におけるティース１１ａ２の固定子コア中心側に形成される。基部１１ａ２２と先端部１１ａ２１との間には付け根部１１ａ２３が形成される。付け根部１１ａ２３は、基部１１ａ２２と先端部１１ａ２１との境界１１ａ２２ａに位置する。先端部１１ａ２１は、周方向Ｄ２に伸びる形状である。先端部１１ａ２１の内周部４は、図１に示す回転子２と対向する。
【００１７】
先端部１１ａ２１の内周部４には溝３が形成されている。溝３は、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。溝３は、第１の溝３１及び第２の溝３２により構成され、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状である。
【００１８】
第１の溝３１及び第２の溝３２のそれぞれは、図１に示す中心軸ＡＸからバックヨーク１１ａ１の外周部１１ａ１１に向かって窪む形状である。第１の溝３１は、固定子コア１１の中心軸ＡＸの軸線方向Ｄ１におけるティース１１ａ２の一端面から他端面まで伸びる。第２の溝３２は、第１の溝３１の周方向Ｄ２における中心部に形成されると共に第１の溝３１の径方向Ｄ３の外側に形成される。第２の溝３２は、固定子コア１１の中心軸ＡＸの軸線方向Ｄ１におけるティース１１ａ２の一端面から他端面まで伸びる。
【００１９】
先端部１１ａ２１には角部５が形成される。角部５は、先端部１１ａ２１の内周部４と第１の溝３１との間に形成される。
【００２０】
図３に示すように、第１の溝３１の周方向Ｄ２における幅をＷ１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、第２の溝３２の周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００２１】
径方向Ｄ３における第２の溝３２の底面３２ａから角部５までの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は、幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、溝３の最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち溝３の最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と仮想曲線１１ａ４との交点である。仮想曲線１１ａ４は、中心軸ＡＸ方向に垂直な断面内において先端部１１ａ２１の内周面の曲線を溝３まで伸ばした線である。
【００２２】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、溝３の底面３２ａと二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００２３】
実施の形態１に係る固定子コア１１によれば、溝３の周方向Ｄ２における幅を径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くすることにより、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクと、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクとの両方を低減することができる。磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクは、第１の溝３１の幅Ｗ１を調節することにより低減され、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクは、第２の溝３２の幅Ｗ３を調節することにより低減される。
【００２４】
具体的には、１０極１２スロットの回転電機の場合、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクは、図１に示す回転子２が１回転する際、６０次及び１２０次といった次数で発生する。６０次は１０及び１２の最小公倍数である。また１０極１２スロットの回転電機の場合、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクは、図１に示す回転子２が１回転する際、１２次及び２４次といった次数で発生する。１２次及び２４次はスロット数の整数倍である。
【００２５】
実施の形態１に係る固定子コア１１によれば、第１の溝３１の幅Ｗ１を調節することで、６０次及び１２０次といった次数で発生するコギングトルクが低減され、第２の溝３２の幅Ｗ３を調節することで１２次のコギングトルクが低減される。また実施の形態１に係る固定子コア１１では、第２の溝３２を設けることにより、２４次のパーミアンスが増加して２４次のコギングトルクは増加するが、溝３の周方向Ｄ２における幅を径方向Ｄ３に向かって段階的に変化させることにより、パーミアンスの変化がなだらかになるため、２４次のコギングトルクが減少する。
【００２６】
また図１に示す固定子コア１１では、径方向Ｄ３における第２の溝３２の底面３２ａから角部５までの幅Ｗ４を、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅Ｗ５よりも狭くすることにより、ギャップ磁束密度の低下によるトルクの低下を防止できる。また図１に示す固定子コア１１では、第１の溝３１の底面に第２の溝３２が形成されているため、先端部１１ａ２１の内周部４に第１の溝３１及び第２の溝３２が個別に形成されている場合に比べて、金型による打ち抜きが容易になる。また図１に示す固定子コア１１には、Ｗ１＞Ｗ３の関係が成り立つ形状の溝３が形成されているため、ギャップ磁束密度の低下が抑制され、トルクの低下が抑制される。
【００２７】
また固定子コア片１１ａの溝３は、Ｗ１＞Ｗ３×２の関係が成り立つ形状に形成したものでもよい。このように構成することにより、Ｗ１＞Ｗ３の関係が成り立つ形状の溝３が形成されている場合に比べて、ギャップ磁束密度の低下がより一層抑制され、トルクの低下がより一層抑制される。
【００２８】
図４は図１に示す固定子コア片の第１の変形例を示す図である。図４に示す固定子コア片１１Ａのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに溝３Ａが形成されている。溝３Ａは、先端部１１ａ２１の内周部４において、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。溝３Ａは、第１の溝３１、第２の溝３２及び第３の溝３３により構成される。溝３Ａは、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状であり、周方向Ｄ２における幅が３段階に変化する。
【００２９】
第３の溝３３は、第２の溝３２の周方向Ｄ２における中心部に形成される。第３の溝３３は、図１に示す固定子コア１１の中心軸ＡＸの軸線方向Ｄ１におけるティース１１ａ２の一端面から他端面まで伸びる。
【００３０】
第２の溝３２の周方向Ｄ２における幅をＷ３とし、第３の溝３３の周方向Ｄ２における幅をＷ６としたとき、幅Ｗ６は、幅Ｗ３よりも狭い。また径方向Ｄ３における第３の溝３３の底面３３ａから角部５までの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は、幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、溝３Ａの最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち溝３Ａの最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。
【００３１】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、溝３Ａの底面３３ａと二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００３２】
図４に示す固定子コア片１１Ａを用いた固定子コア１１によれば、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して、１２次、２４次及び６０次といったスロット数の整数倍の次数で発生するコギングトルクが低減されると共に、スロット数の整数倍以外の次数で発生するコギングトルクも低減される。
【００３３】
図５は図１に示す固定子コア片の第２の変形例を示す図である。図５に示す固定子コア片１１Ｂのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに溝３Ｂが形成されている。溝３Ｂは、先端部１１ａ２１の内周部４において、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。溝３Ｂは、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に広くなる形状である。言い換えると溝３Ｂは、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の内側に向かって段階的に狭くなる形状である。
【００３４】
溝３Ｂのバックヨーク１１ａ１側の周方向Ｄ２における幅をＷ１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、溝３Ｂのバックヨーク１１ａ１とは反対側の周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００３５】
先端部１１ａ２１には角部５が形成される。角部５は、先端部１１ａ２１の内周部４と溝３Ｂとの間に形成される。径方向Ｄ３における溝３Ｂの底面３Ｂ１から角部５までの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は、幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、溝３Ｂの最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち溝３Ｂの最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。
【００３６】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、溝３Ｂの底面３Ｂ１と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００３７】
図５に示す固定子コア片１１Ｂを用いた固定子コア１１によれば、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して、１２次、２４次及び６０次といったスロット数の整数倍の次数で発生するコギングトルクが低減されると共に、スロット数の整数倍以外の次数で発生するコギングトルクも低減される。また固定子コア片１１Ｂを用いた固定子コア１１によれば、幅Ｗ１が幅Ｗ３よりも広いため、スロット間の漏れ磁束が低減され、高負荷時のトルクの低下が抑制される。具体的に説明すると、高負荷時の回転電機１００では、先端部１１ａ２１を通って隣接するティース１１ａ２に流れる漏れ磁束が大きくなる。そのためスロット開口幅が大きい回転電機１００ではトルクの低下が大きくなる。幅Ｗ１が幅Ｗ３よりも広い場合、先端部１１ａ２１を通って隣接するティース１１ａ２に流れる漏れ磁束がスロット上段部分で抑制されるため、漏れ磁束が小さくなり、トルクの低下が小さくなる。スロット上段部分とは、図２に示すスロット１１ａ３の内、先端部１１ａ２１よりも付け根部１１ａ２３側の領域に相当する部分である。
【００３８】
図６は図１に示す固定子コア片の第３の変形例を示す図である。図６に示す固定子コア片１１Ｃのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに溝群３Ｃが形成されている。溝群３Ｃは、先端部１１ａ２１の内周部４において、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。溝群３Ｃは、先端部１１ａ２１の内周部４に形成される２つの第１の溝３１と、先端部１１ａ２１の内周部４に形成される第２の溝３２とにより構成される。
【００３９】
第２の溝３２は２つの第１の溝３１の間に設けられ、２つの第１の溝３１と第２の溝３２とは、周方向Ｄ２において、第１の溝３１、第２の溝３２及び第１の溝３１の順で配列される。第１の溝３１と第２の溝３２とは、周方向Ｄ２において互いに離間して配列される。第１の溝３１と第２の溝３２との間には突起４１が形成される。
【００４０】
先端部１１ａ２１の内周部４と第１の溝３１との間には、角部５１が形成される。先端部１１ａ２１の内周部４と第２の溝３２との間には、角部５２が形成される。
【００４１】
径方向Ｄ３における第１の溝３１の底面３１ａから角部５１までの幅をＷ４１とし、径方向Ｄ３における第２の溝３２の底面３２ａから角部５２までの幅をＷ４２とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４２は、幅Ｗ５よりも狭くかつ幅Ｗ４１よりも広い。幅Ｗ４２は、第２の溝３２の最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち第２の溝３２の最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。
【００４２】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、第２の溝３２の底面３２ａと二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００４３】
周方向Ｄ２における一方の角部５１から他方の角部５１までの幅をＷ１とし、第１の溝３１の周方向Ｄ２における幅をＷ１１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、第２の溝３２の周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭く、幅Ｗ１１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００４４】
溝群３Ｃは、図３に示す溝３と同様に、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状である。図６に示す固定子コア片１１Ｃを用いた固定子コア１１によれば、第１の溝３１の幅Ｗ１１を調節することで、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクが低減され、第２の溝３２の幅Ｗ３を調節することで、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクが低減される。また第１の溝３１及び第２の溝３２の形状が円形及び長方形といった単純な形状ではなく、星形及びＶ字形状といった複雑な形状である場合、電磁鋼板母材を打ち抜く金型の形状が複雑になり、金型の製作が困難になると共に電磁鋼板母材打ち抜きが困難になる場合がある。図６に示す固定子コア片１１Ｃを用いた固定子コア１１によれば、溝群３Ｃを構成する第１の溝３１及び第２の溝３２の形状を単純な長方形にできるため、金型の製作が容易であり、また固定子コア１１の製作が容易である。
【００４５】
図３から図６では、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側又は内側に向かって段階的に狭くなる形状の溝部が形成されている例を説明した。以下では、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状の貫通孔が形成されている例を説明する。
【００４６】
図７は図１に示す固定子コア片の第４の変形例を示す図である。図７に示す固定子コア片１１Ｄのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに貫通孔６が形成されている。貫通孔６は、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔６は、図１に示す軸線方向Ｄ１におけるティース１１ａ２の一端面及び他端面を貫通する。
【００４７】
貫通孔６は、周方向Ｄ２における幅Ｗ１が基部１１ａ２２の幅Ｗ２よりも狭い第１の領域６ａと、周方向Ｄ２における幅Ｗ３が幅Ｗ１よりも狭い第２の領域６ｂとにより構成される。第２の領域６ｂは、第１の領域６ａと連通して、第１の領域６ａの周方向Ｄ２における中心部に形成される。第２の領域６ｂは、第１の領域６ａよりも基部１１ａ２２側に形成される。
【００４８】
径方向Ｄ３における第２の領域６ｂの端面６ｄから、径方向Ｄ３における第１の領域６ａのティース１１ａ２とは反対側の端面６ｃまでの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、先端部１１ａ２１の内周部４から径方向の外側に向かう貫通孔６の最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち貫通孔６の最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と、先端部１１ａ２１の内周面との交点である。
【００４９】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、貫通孔６の径方向外側の端面と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００５０】
このように貫通孔６は、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状である。図７に示す固定子コア片１１Ｄを用いた固定子コア１１によれば、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクは、第１の領域６ａの幅Ｗ１を調節することにより低減され、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクは、第２の領域６ｂの幅Ｗ３を調節することにより低減される。また図７に示す固定子コア片１１Ｄを用いた固定子コア１１によれば、１つのティース１１ａ２に複数の貫通孔を設けることなく、１つの貫通孔６のみ形成すればよいため、金型による打ち抜きが容易になる。また図７に示す固定子コア片１１Ｄを用いた固定子コア１１では、図３から図６に示される溝３，３Ａ，３Ｂ及び溝群３Ｃが設けられていないため、溝３，３Ａ，３Ｂ及び溝群３Ｃが設けられている場合に比べて、貫通孔６の製造ばらつきに起因する固定子内径の真円度が低下することがなく、固定子コア１１の真円度が向上するという効果を奏する。
【００５１】
図８は図１に示す固定子コア片の第５の変形例を示す図である。図８に示す固定子コア片１１Ｅのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに、貫通孔群６Ａが形成されている。貫通孔群６Ａは、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔群６Ａは、２つの第１の貫通孔６１と第２の貫通孔６２とにより構成される。第２の貫通孔６２は２つの第１の貫通孔６１の間に設けられ、２つの第１の貫通孔６１と第２の貫通孔６２とは、周方向Ｄ２において、第１の貫通孔６１、第２の貫通孔６２及び第１の貫通孔６１の順で配列される。第１の貫通孔６１と第２の貫通孔６２とは、周方向Ｄ２において互いに離間して配列される。
【００５２】
図８では、径方向Ｄ３における第１の貫通孔６１のバックヨーク１１ａ１とは反対側の端面の位置は、第２の貫通孔６２に最も近い部分が、径方向Ｄ３における第２の貫通孔６２のバックヨーク１１ａ１とは反対側の端面の位置と同じである。
【００５３】
径方向Ｄ３における第１の貫通孔６１のバックヨーク１１ａ１側の端面から、径方向Ｄ３における第１の貫通孔６１のバックヨーク１１ａ１とは反対側の端面までの幅をＷ４１とし、径方向Ｄ３における第２の貫通孔６２のバックヨーク１１ａ１側の端面から、径方向Ｄ３における第２の貫通孔６２のバックヨーク１１ａ１とは反対側の端面までの幅をＷ４２とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４２は幅Ｗ５よりも狭くかつ幅Ｗ４１よりも広い。幅Ｗ４２は、先端部１１ａ２１の内周部４から径方向の外側に向かう第２の貫通孔６２の最大深さに等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち第２の貫通孔６２の最大深さは先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも浅い。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と、先端部１１ａ２１の内周面との交点である。
【００５４】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、第２の貫通孔６２の径方向外側の端面と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００５５】
周方向Ｄ２における一方の第１の貫通孔６１の一端面から、周方向Ｄ２における他方の第１の貫通孔６１の他端面までの幅をＷ１とし、第１の貫通孔６１の周方向Ｄ２における幅をＷ１１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、第２の貫通孔６２の周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭く、幅Ｗ１１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００５６】
このように貫通孔群６Ａは、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状である。図８に示す固定子コア片１１Ｅを用いた固定子コア１１によれば、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクは、第１の貫通孔６１の幅Ｗ１１を調節することにより低減され、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクは、第２の貫通孔６２の幅Ｗ３を調節することにより低減される。
【００５７】
また固定子コア片１１Ｅを用いた固定子コア１１によれば、図６に示す第１の溝３１及び第２の溝３２と同様に、貫通孔群６Ａを構成する第１の貫通孔６１及び第２の貫通孔６２の形状を単純な長方形にできるため、金型の製作が容易であり、また固定子コア１１の製作が容易である。また図８に示す固定子コア片１１Ｅを用いた固定子コア１１では、図３から図６に示される溝３，３Ａ，３Ｂ及び溝群３Ｃが設けられていないため、溝３，３Ａ，３Ｂ及び溝群３Ｃが設けられている場合に比べて、貫通孔群６Ａの製造ばらつきに起因する固定子内径の真円度が低下することがなく、固定子コア１１の真円度が向上するという効果を奏する。
【００５８】
図９は図１に示す固定子コア片の第６の変形例を示す図である。図９に示す固定子コア片１１Ｆのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに貫通孔群６Ｂが形成されている。貫通孔群６Ｂは、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔群６Ｂは、径方向Ｄ３に配列される第１の貫通孔６１及び第２の貫通孔６２により構成される。第１の貫通孔６１と第２の貫通孔６２とは、径方向Ｄ３において互いに離間して配列される。第１の貫通孔６１は、先端部１１ａ２１の内周部４寄りに設けられ、第２の貫通孔６２は、第１の貫通孔６１のバックヨーク１１ａ１側に設けられると共に、第１の貫通孔６１の周方向Ｄ２における中心部に設けられている。
【００５９】
径方向Ｄ３における第２の貫通孔６２のバックヨーク１１ａ１側の端面から、径方向Ｄ３における第１の貫通孔６１のバックヨーク１１ａ１とは反対側の端面までの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は、幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、第１の貫通孔６１の径方向の内側から第２の貫通孔６２の径方向の外側までの最大幅に等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。すなわち第１の貫通孔６１の径方向の内側から第２の貫通孔６２の径方向の外側までの最大幅は、先端部１１ａ２１の径方向最小厚さよりも狭い。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と、先端部１１ａ２１の内周面との交点である。
【００６０】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、第２の貫通孔６２の径方向外側の端面と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００６１】
第１の貫通孔６１の周方向Ｄ２における幅をＷ１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、第２の貫通孔６２の周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００６２】
このように貫通孔群６Ｂは、周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側に向かって段階的に狭くなる形状である。図９に示す固定子コア片１１Ｆを用いた固定子コア１１によれば、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクは、第１の貫通孔６１の幅Ｗ１を調節することにより低減され、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクは、第２の貫通孔６２の幅Ｗ３を調節することにより低減される。また固定子コア片１１Ｆを用いた固定子コア１１によれば、図６に示す第１の溝３１及び第２の溝３２と同様に、貫通孔群６Ｂを構成する第１の貫通孔６１及び第２の貫通孔６２の形状を単純な長方形にできるため、金型の製作が容易であり、また固定子コア１１の製作が容易である。また図８に示される固定子コア片１１Ｅではティース１１ａ２に設けられる貫通孔が３つであるのに対して、図９に示される固定子コア片１１Ｆではティース１１ａ２に設けられる貫通孔が２つであるため、貫通孔の数を低減できる。従って、図９に示される固定子コア片１１Ｆを用いた固定子コア１１は固定子コア１１の製作が容易である。
【００６３】
図１０は図１に示す固定子コア片の第７の変形例を示す図である。図１０に示す固定子コア片１１Ｇのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに、溝３Ｄ及び貫通孔６Ｃが形成されている。溝３Ｄは、先端部１１ａ２１の内周部４において、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔６Ｃは、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔６Ｃは、径方向Ｄ３における溝３Ｄのバックヨーク１１ａ１側に形成される。
【００６４】
先端部１１ａ２１には角部５が形成される。角部５は、先端部１１ａ２１の内周部４と溝３Ｄとの間に形成される。
【００６５】
径方向Ｄ３における貫通孔６Ｃのバックヨーク１１ａ１側の端面から角部５までの幅をＷ４とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４は、幅Ｗ５よりも狭い。幅Ｗ４は、先端部１１ａ２１の内周面と溝３Ｄとの間の角部５から貫通孔６Ｃの径方向の外側までの最大幅に等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と仮想曲線１１ａ４との交点である。
【００６６】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、貫通孔６Ｃの径方向外側の端面と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００６７】
溝３Ｄの周方向Ｄ２における幅をＷ１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、貫通孔６Ｃの周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭くかつ幅Ｗ３よりも広い。
【００６８】
図１０に示す固定子コア片１１Ｇを用いた固定子コア１１によれば、溝３Ｄの幅Ｗ１を調節することで、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクが低減され、貫通孔６Ｃの幅Ｗ３を調節することで、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクが低減される。また固定子コア片１１Ｇを用いた固定子コア１１によれば、図６に示す第１の溝３１及び第２の溝３２と同様に、貫通孔６Ｃ及び溝３Ｄの形状を単純な長方形にできるため、金型の製作が容易であり、また固定子コア１１の製作が容易である。また固定子コア片１１Ｇを用いた固定子コア１１によれば、貫通孔６Ｃの幅Ｗ３よりも溝３Ｄの幅Ｗ１を大きくすることで、ギャップ磁束密度の低下が抑制され、トルクの低下を最小限に抑えることができる。
【００６９】
なお図１０では、溝３Ｄの幅Ｗ１が貫通孔６Ｃの幅Ｗ３よりも広い場合の例を説明したが、溝３Ｄの幅Ｗ１は貫通孔６Ｃの幅Ｗ３よりも狭くした場合でも、同様の効果が得られる。
【００７０】
図１１は図１に示す固定子コア片の第８の変形例を示す図である。図１１に示す固定子コア片１１Ｈのティース１１ａ２には、図３に示す溝３の代わりに、２つの溝３Ｅ及び貫通孔６Ｄが形成されている。２つの溝３Ｅ及び貫通孔６Ｄは、先端部１１ａ２１の内周部４において、先端部１１ａ２１の周方向Ｄ２における中心部に形成される。貫通孔６Ｄは、２つの溝３Ｅの間に設けられ、２つの溝３Ｅと貫通孔６Ｄとは、周方向Ｄ２において、溝３Ｅ、貫通孔６Ｄ及び溝３Ｅの順で配列される。
【００７１】
先端部１１ａ２１の内周部４と溝３Ｅとの間には角部５が形成される。径方向Ｄ３における貫通孔６Ｄのバックヨーク１１ａ１側の端面から角部５までの幅をＷ４１とし、径方向Ｄ３における溝３Ｅの底面３Ｅ１から角部５までの幅をＷ４２とし、径方向Ｄ３における付け根部１１ａ２３から第１の交点ＩＰ１までの幅をＷ５としたとき、幅Ｗ４１は、幅Ｗ５よりも狭くかつ幅Ｗ４２よりも広い。また幅Ｗ４２は、径方向Ｄ３における貫通孔６Ｄの幅よりも狭い。幅Ｗ４は、先端部１１ａ２１の内周面と溝３Ｅとの間の角部５から貫通孔６Ｄの径方向の外側までの最大幅に等しい。幅Ｗ５は、先端部１１ａ２１の内周部４から先端部１１ａ２１と基部１１ａ２２との境界１１ａ２２ａまでの先端部１１ａ２１の径方向最小厚さに等しい。第１の交点ＩＰ１は、二等分線ＣＰ１０と、先端部１１ａ２１の内周面との交点である。
【００７２】
第１の交点ＩＰ１から、境界１１ａ２２ａと二等分線ＣＰ１０との第２の交点ＩＰ２までの動径方向の幅を、第１の幅（Ｗ５）とし、第１の交点ＩＰ１から第３の交点ＩＰ３までの動径方向の幅を、第２の幅（Ｗ４）としたとき、第２の幅は、第１の幅よりも狭い。第３の交点ＩＰ３は、貫通孔６Ｄの径方向外側の端面と二等分線ＣＰ１０との交点である。
【００７３】
周方向Ｄ２における一方の溝３Ｅの一端面から、周方向Ｄ２における他方の溝３Ｅの他端面までの幅をＷ１とし、溝３Ｅの周方向Ｄ２における幅をＷ１１とし、ティース１１ａ２の基部１１ａ２２の周方向Ｄ２における幅をＷ２とし、貫通孔６Ｄの周方向Ｄ２における幅をＷ３としたとき、幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも狭く、幅Ｗ３は、幅Ｗ１より狭くかつ幅Ｗ１１と等しい。
【００７４】
図１１に示す固定子コア片１１Ｈを用いた固定子コア１１によれば、２つの溝３Ｅを含む幅Ｗ１を調節することで、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクが低減され、貫通孔６Ｄの幅Ｗ３を調節することで、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクが低減される。また固定子コア片１１Ｈを用いた固定子コア１１によれば、図６に示す第１の溝３１及び第２の溝３２と同様に、貫通孔６Ｄ及び溝３Ｅの形状を単純な長方形にできるため、金型の製作が容易であり、また固定子コア１１の製作が容易である。また固定子コア片１１Ｈを用いた固定子コア１１によれば、複数の溝３Ｅを設けることで、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクがより一層低減される。
【００７５】
実施の形態２．
図１２は実施の形態２に係る固定子コアの斜視図である。固定子コア１Ａは、図１に示す複数の固定子コア片１１ａに代えて、複数の固定子コア片１１Ｊにより構成される。固定子コア片１１Ｊのティース１１ａ２の先端部１１ａ２１には、図３に示す溝３が複数箇所に形成されている。複数の溝３のそれぞれは、軸線方向Ｄ１において互いに離間して配列される。固定子コア片１１Ｊは、溝３が形成された複数の薄板により構成される第１の鋼板群７ａと、当該溝が形成されていない複数の薄板により構成される第２の鋼板群７ｂとが軸線方向Ｄ１に交互に積層されたものである。
【００７６】
固定子コア１Ａでは、第１の鋼板群７ａで生じるコギングトルクと第２の鋼板群７ｂで生じるコギングトルクとのそれぞれの位相が反転するように、図３に示す第１の溝３１及び第２の溝３２のそれぞれの周方向Ｄ２における幅が調節される。磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクの位相及び振幅は、第１の溝３１の幅Ｗ１により調節され、永久磁石２３の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクの位相及び振幅は、第２の溝３２の幅Ｗ３により調節される。
【００７７】
なお第１の鋼板群７ａ及び第２の鋼板群７ｂの軸線方向Ｄ１における積厚を調節することにより、各ティースにおいて位相が反転したコギングトルクの振幅が調節され、各ティースで発生するコギングトルクを足し合わせることで固定子全体のコギングトルクが低減される。また先端部１１ａ２１に溝３が部分的に形成されることにより、先端部１１ａ２１の軸線方向Ｄ１における一端から他端まで全体に渡って溝３が形成されている場合に比べて、ギャップ磁束密度の低下が抑制され、トルクが向上するという効果を奏する。
【００７８】
なお実施の形態２では、軸線方向Ｄ１における先端部１１ａ２１の一端から他端までに３つの溝３が形成されているが、溝３の数は２つ以上であれば図示例に限定されるものではない。
【００７９】
また実施の形態２では、溝３が形成されている例を説明したが、溝３に代えて、図４から図６に示される溝、又は図７から図９に示される貫通孔を、軸線方向Ｄ１における先端部１１ａ２１の一端から他端までに２つ以上形成した場合でも同様の効果が得られる。
【００８０】
また実施の形態２では溝３が形成されている例を説明したが、溝３に代えて、図１０又は図１１に示される溝及び貫通孔の組を、軸線方向Ｄ１における先端部１１ａ２１の一端から他端までに２つ以上形成した場合でも同様の効果が得られる。
【００８１】
なお実施の形態１，２では、回転電機の固定子コアに設けられたティースに溝又は貫通孔を形成した例を説明したが、実施の形態１，２で説明した溝又は貫通孔は、リニアモータの固定子に適用しても同様の効果が得られる。
【００８２】
また実施の形態１，２では、溝又は貫通孔がティース先端部の周方向Ｄ２における中心部に形成されているが、溝又は貫通孔はティース先端部の周方向Ｄ２における端部寄りの位置に形成されている場合でも、溝又は貫通孔の周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側又は内側に向かって段階的に狭くなる形状であれば、同様の効果が得られる。
【００８３】
また実施の形態１，２では、溝又は貫通孔をティース先端部の周方向Ｄ２における中心部に対して周方向Ｄ２に対称に形成されているが、溝又は貫通孔の周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側又は内側に向かって段階的に狭くなる形状であれば、非対称であっても同様の効果が得られる。
【００８４】
また実施の形態１，２では、複数の固定子コア片を環状に連結して構成される固定子コアを説明したが、複数の固定子コア片で構成された固定子コアの代わりに、環状に打ち抜かれた固定子コア片を積層して構成される固定子鉄心と、固定子鉄心の一部がつながっているジョイントラップ鉄心と、固定子鉄心が部分的に重なっているジョイントラップ鉄心と、コアバック及びティースが分離する固定子内外分割鉄心との何れでも、溝又は貫通孔の周方向Ｄ２における幅が径方向Ｄ３の外側又は内側に向かって段階的に狭くなる形状の溝又は貫通孔を形成することにより、同様の効果が得られる。
【００８５】
図１３は実施の形態１，２に係る回転子で生じるコギングトルクと溝の幅との関係を示す第１の図である。図１３の縦軸は、磁石の磁力のばらつきに起因して生じるコギングトルクＴ１を表し、図１３の横軸は、基準値を１として図３などに示す第２の溝３２の幅Ｗ３を比率で表したものである。図１４は実施の形態１，２に係る回転子で生じるコギングトルクと溝の幅との関係を示す第２の図である。図１４の縦軸は、磁極数及びスロット数の組合せに起因して生じるコギングトルクＴ２を表し、図１４の横軸は、基準値を１として図３などに示す第１の溝３１の幅Ｗ１を比率で表したものである。
【００８６】
第２の溝３２の幅Ｗ３を変化させることにより、ギャップのパーミアンス分布が変化し、パーミアンスが原因で生じるコギングトルクの振幅と位相が変化する。第２の溝３２の幅Ｗ３が０．４［p.u］よりも小さい領域でのコギングトルクの傾きと、第２の溝３２の幅Ｗ３が０．４［p.u］よりも大きい領域でのコギングトルクの傾きとが異なることが分かる。また、第１の溝３１の幅Ｗ１が０．４［p.u］よりも小さい領域でのコギングトルクの傾きと、第１の溝３１の幅Ｗ１が０．７［p.u］よりも大きい領域でのコギングトルクの傾きとが異なることが分かる。また第１の溝３１の幅Ｗ１が０．４［p.u］から０．７［p.u］までのコギングトルクの傾きが変化することが分かる。本実施の形態に係る固定子コアでは、このようなコギングトルクと溝幅との関係が考慮され、溝又は貫通孔の幅が設定されている。
【００８７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１  固定子、２  回転子、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｄ，３Ｅ  溝、３Ｂ１，３Ｅ１，３１ａ，３２ａ，３３ａ  底面、３Ｃ  溝群、４  内周部、５，５１，５２  角部、６，６Ｃ，６Ｄ  貫通孔、６Ａ，６Ｂ  貫通孔群、６ａ  第１の領域、６ｂ  第２の領域、６ｃ，６ｄ  端面、７ａ  第１の鋼板群、７ｂ  第２の鋼板群、８  線、１１  固定子コア、１１ａ，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊ  固定子コア片、１１ａ１  バックヨーク、１１ａ１ａ  内周側、１１ａ２２ａ  境界、１１ａ１１  外周部、１１ａ１１１  周方向中心、１１ａ２  ティース、１１ａ２１  先端部、１１ａ２２  基部、１１ａ２３  付け根部、１１ａ３  スロット、１１ａ４  仮想曲線、１２  巻線、２１  回転子コア、２２  シャフト、２３  永久磁石、２４  磁極、３１  第１の溝、３２  第２の溝、３３  第３の溝、４１  突起、６１  第１の貫通孔、６２  第２の貫通孔、１００  回転電機、ＩＰ１  第１の交点、ＩＰ２  第２の交点、ＩＰ３  第３の交点。
【要約】
環状の固定子コアを構成する複数の固定子コア片（１１ａ）は、バックヨーク（１１ａ１）と、バックヨーク（１１ａ１）の内周側に設けられるティース（１１ａ２）と、で構成され、ティース（１１ａ２）は、バックヨーク（１１ａ１）の周方向中心から中心軸方向に伸びる基部（１１ａ２２）と、基部（１１ａ２２）の内周側に設けられる先端部（１１ａ２１）と、を備え、先端部（１１ａ２１）の内周部には、周方向における幅が固定子コアの径方向の外側に向かって段階的に変化する形状の溝（３）が形成され、第１の交点（ＩＰ１）から第２の交点（ＩＰ２）までの動径方向の幅を、第１の幅とし、第１の交点（ＩＰ１）から第３の交点（ＩＰ３）までの動径方向の幅を、第２の幅としたとき、第２の幅は、前記第１の幅よりも狭いことを特徴とする。【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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