(57)【要約】【課題】ステータの円環モードに起因する可聴ノイズを適切に低減させる。【解決手段】円筒状のバックヨーク２と周方向Ｃに複数個分散散配置されたティース１１とを有し、ティース１１のそれぞれは、バックヨーク２に嵌入される嵌入突部１３を備え、バックヨーク２は、内周側Ｒ２に嵌入突部１３と嵌合する嵌入凹部２３を備え、嵌入突部１３は、径方向Ｒの嵌入量Ｄが、ティース幅Ｗの平均値Ｗａｖｅ以上の値である。【選択図】図１
2016181952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のバックヨークと、軸方向及び径方向に延びると共に周方向に複数個、分散配置されたティースと、を有する回転電機用ステータであって、
前記ティースのそれぞれは、前記バックヨークに嵌入される嵌入突部を備え、
前記バックヨークは、内周側に前記嵌入突部と嵌合する嵌入凹部を備え、
前記周方向に見て前記嵌入突部と前記嵌入凹部とが重複する前記径方向の長さを嵌入量として、
前記嵌入突部は、前記嵌入量が、前記ティースの前記周方向の幅であるティース幅の平均値以上の値である回転電機用ステータ。
【請求項２】
前記嵌入突部及び前記嵌入凹部の周方向両側の側面が、前記ティースの前記周方向の中心を通り前記径方向に沿った基準仮想面に平行な平面に形成されている、或いは、
前記周方向両側の側面が、前記径方向外側に向かうに従って前記基準仮想面の側に近づく面とされ、又は、前記周方向両側の側面の内の一方が前記径方向外側に向かうに従って前記基準仮想面の側に近づく面とされていると共に、前記周方向両側の側面の内の他方が前記基準仮想面に平行な平面とされ、前記ティース幅が前記径方向外側に向かうに従って狭くなるように形成されている、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
【請求項３】
前記嵌入突部は、前記バックヨークの内周面からの前記嵌入量が、少なくとも前記ティース幅の平均値以上の値となる領域において、前記基準仮想面に平行な平面に形成されている請求項２に記載の回転電機用ステータ。
【請求項４】
複数の前記ティースは、前記径方向の内側端部において前記周方向に連結されている請求項１から３の何れか一項に記載の回転電機用ステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用ステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
屋代、高田らによる論文（非特許文献１）にて指摘されているように、埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）回転電機は、磁石間鉄部の磁束の粗密差が大きくなって図１４に示すような半径方向加振力Ｆが大きくなり、振動騒音を起こす場合がある（図１４は、非特許文献１のFig.3を部分的に再掲したもの。）。具体的には、半径方向加振力Ｆは、回転電機のステータコアに対して、円環モードと称される状態を生じさせる。この状態においては、ステータコアをその外側から保持するモータケースを介して、しばしば金属音のような放射音が発生する場合がある。非特許文献１のFig.1の模式図を部分的に再掲した図１５及び図１６は、非特許文献１の筆者らによるステータの解析結果を示している。図１５は、円環２次モードと称される円環モードであり、図１６は、円環３次モードと称される円環モードである。図１５及び図１６において、破線で示す形状Ｓ１は、通常時のステータの形状を示しており、実線で示す形状Ｓ２及びＳ３は円環モードにおいて変形しているステータの形状を示している。例えば、ステータの変形がケースに伝わって可聴騒音を生じさせる。
【０００３】
このような騒音の対策として、非特許文献１には、半径方向加振力Ｆを低減させることが言及されている。例えば、ステータとロータとの対向面積を減らすこと、ティースの形状を工夫すること（例えば、ティースの回転方向後端部のギャップを拡大すること）、ステータコイルに高次電流を重畳すること、等によって半径方向加振動力を低減させる技術が紹介されている。但し、これらの何れも、高精度での調整や制御が必要と考えられる。この他、ステータとケースとの接触を減らすように、ステータの剛性を強化したり、ステータの軸心調整精度を向上させたりすることも考えられる。しかし、樹脂モールド等によってステータの剛性を強化すると、放熱性が低下して連続運転時間が短くなる可能性がある。また、軸心調整の精度向上にも限界があり、高い精度を要求されるほど生産コストを上昇させる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】屋代春樹（Haruki YASHIRO）、高田一（Hajime TAKADA）“高次電流重畳による電動機の半径方向加振力低減（Reduction of a Radial Electromagnetic Oscillating Force of an Electrical Motor by Superposing a High Order Current）”、日本機械学会論文集（Ｃ編）、日本機械学会、２００６年３月、７２巻、７１５号、論文Ｎｏ．０５  ０６５５、ｐ．４１−４６（ｐ．７２３−７２８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記背景に鑑みて、円筒状のステータにおける円環モードに起因する可聴ノイズを適切に低減させる技術の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
円筒状のバックヨークと、軸方向及び径方向に延びると共に周方向に複数個、分散配置されたティースと、を有する回転電機用ステータは、１つの好適な態様として、
前記ティースのそれぞれが、前記バックヨークに嵌入される嵌入突部を備え、
前記バックヨークが、内周側に前記嵌入突部と嵌合する嵌入凹部を備え、
前記嵌入突部は、前記径方向の嵌入量が、前記ティースの前記周方向の幅であるティース幅の平均値以上の値であり、
前記嵌入突部及び前記嵌入凹部の周方向両側の側面が、前記ティースの前記周方向の中心を通り前記径方向に沿った基準仮想面に平行な平面に形成されている、或いは、
前記周方向両側の側面が、前記径方向外側に向かうに従って前記基準仮想面の側に近づく面とされ、又は、前記周方向両側の側面の内の一方が前記径方向外側に向かうに従って前記基準仮想面の側に近づく面とされていると共に、前記周方向両側の側面の内の他方が前記基準仮想面に平行な平面とされ、前記ティース幅が前記径方向外側に向かうに従って狭くなるように形成されている。
【０００７】
回転電機用ステータが、バックヨークとティースとに分割構成されることで、回転電機のロータとティースとの間に作用する磁力によって生じる半径方向加振力が、バックヨークへ作用することを低減させることができる。ここで、嵌入量が、ティース幅の平均値以上の値であれば、ティースを径方向に沿って流れる磁束の多くが、ティースとバックヨークとの周方向の境界を通ってバックヨークへ流れる。換言すれば、ティースとバックヨークとの径方向の境界を通ってバックヨークへ流れる磁束は大きく減少する。ティースとバックヨークとの境界部分には空隙（エアギャップ）が存在し、この空隙を挟んでティースとバックヨークとは逆極性に磁化される。これにより、ティースとバックヨークとの間に吸引力が生じることになるが、径方向の境界を通ってバックヨークへ流れる磁束が少なければ、当然そのような吸引力も小さくなる。嵌入量が、ティース幅の平均値以上の値であることによって、半径方向加振力となる、このような吸引力も低減することができる。即ち、本構成によれば、円筒状のステータにおける円環モードに起因する可聴ノイズを適切に低減させることができる。
【０００８】
回転電機用ステータのさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】回転電機の回転軸に直交する方向での部分断面図
【図２】ステータコアの回転軸に直交する方向での部分断面図
【図３】図１及び図２の形態のステータコアにおける磁束の流れを模式的に示す図
【図４】比較例のステータコアにおける磁束の流れを模式的に示す図
【図５】嵌入量とティース幅との比と円環半径方向加振力との関係を示すグラフ
【図６】負荷割合と円環半径方向加振力との関係を示すグラフ
【図７】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図８】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図９】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図１０】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図１１】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図１２】他の形状のティースを有するステータの一例を示す部分断面図
【図１３】ティースモジュールへのステータコイルの取付け例を示す説明図
【図１４】円環半径方向加振力の説明図
【図１５】円環モード（円環２次モード）によるステータの変形例を示す説明図
【図１６】円環モード（円環３次モード）によるステータの変形例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、回転電機用ステータ（ステータ３）の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、回転電機１０の回転軸Ｘに直交する方向での回転電機１０の部分断面図である。また、図２は、回転軸Ｘに直交する方向でのステータコア３０の部分断面図である。尚、本実施形態では、ステータコイルを省略して回転電機１０並びにステータ３を図示している。本実施形態においては、回転電機１０は、インナーロータ型の回転電機である。回転電機１０は、ロータ４と、ステータ３（回転電機用ステータ）と、回転軸Ｘとしての不図示のシャフトに連結されるハブ５（回転部材）と、ケース７とを有している。ロータ４は、ハブ５に連結され、ハブ５及びシャフトと一体的に回転する。ステータ３は、ケース７に固定されている。ロータ４は、複数の円環状の電磁鋼板が積層されたロータコア４０と、ロータコア４０に固定された複数の永久磁石６とを有している。ロータコア４０には、回転軸方向に貫通する磁石挿入孔４１が形成されており、当該磁石挿入孔４１にロータコア４０とほぼ同じ回転軸方向長さを有する永久磁石６が挿入されてロータコア４０に固定されている。
【００１１】
ステータ３も、ロータ４と同様に複数の電磁鋼板が積層されたステータコア３０を有している。但し、ステータコア３０は、２つの部材に分割構成されている。具体的には、径方向外側Ｒ１に位置するバックヨーク２と、径方向内側Ｒ２に位置するティースモジュール１との２つの部材に分割構成されている。ティースモジュール１は、回転軸方向及び径方向Ｒに延びると共に周方向Ｃに複数個、分散配置されたティース１１を有している。バックヨーク２は、円筒状に形成されている。ティース１１のそれぞれは、バックヨーク２に嵌入される嵌入突部１３を備えている。一方、バックヨーク２は、その内周側に嵌入突部１３と嵌合する嵌入凹部２３を備えている。嵌入凹部２３と嵌入突部１３とが嵌合することによって、１つのステータコア３０が形成される。好適には、嵌入凹部２３と嵌入突部１３との隙間にはワニスが含浸される。
【００１２】
ステータコア３０が、バックヨーク２とティースモジュール１とに分割構成されることで、回転電機１０のロータ４とティース１１との間に作用する磁力によって生じる半径方向加振力（円環半径方向加振力）Ｆ（図１４参照）が、バックヨーク２へ作用することを低減させることができる。尚、嵌入凹部２３と嵌入突部１３との隙間にはワニスが含浸されているが、ワニスのヤング率は、電磁鋼板に比べて非常に小さいため、円環半径方向加振力Ｆをバックヨーク２に作用させることはなく、逆に緩衝部として機能する。
【００１３】
ここで、嵌入突部１３は、径方向Ｒの嵌入量Ｄが、ティース１１の周方向Ｃの幅であるティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値である（Ｄ≧Ｗａｖｅ）。嵌入量Ｄは、ティースモジュール１とバックヨーク２とを組み合わせた後のバックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入突部１３の嵌入量であり、換言すれば、バックヨーク２の内周面２ｃよりも径方向外側Ｒ１の嵌入凹部２３の深さである。尚、図１及び図２に例示する形態では、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ、嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐは、ティース１１の周方向Ｃの中心ＲＬを通り径方向Ｒに沿った基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されている。従って、図１及び図２に例示する形態では、ティース幅Ｗと、ティース幅の平均値Ｗａｖｅとは、ほぼ同じ値である。このため、以下、ティース幅Ｗと、ティース幅の平均値Ｗａｖｅとを特に区別する必要がない場合には、ティース幅Ｗを用いて説明する。
【００１４】
図３及び図４は、ステータコア３０における磁束Ｂの流れを模式的に示している。図３は、図１及び図２に示す実施形態のステータコア３０における磁束Ｂの流れを示しており、図４は、比較例のステータコア３０における磁束Ｂの流れを示している。尚、図４の比較例のステータコア３０は、“Ｄ≧Ｗａｖｅ”の条件を満たしていない構成を例示している。図３に示すように、“Ｄ≧Ｗａｖｅ”の条件を満たす場合には、径方向Ｒに沿ってティース１１を通る磁束Ｂの多くは、ティース１１とバックヨーク２との周方向Ｃにおける境界を越えてバックヨーク２の側へと進んでいく。一方、図４に示すように、“Ｄ≧Ｗａｖｅ”の条件を満たさない場合には、径方向Ｒに沿ってティース１１を通る磁束Ｂの多くは、ティース１１とバックヨーク２との径方向Ｒにおける境界を越えてバックヨーク２の側へと進んでいく。
【００１５】
ティース１１とバックヨーク２との境界にはエアギャップＧが存在する。そして、このエアギャップＧを挟んだ両側は、それぞれ別の極性の磁極となって互いに吸引し合う。例えば、図４に示すように、ティース１１とバックヨーク２には、それぞれ逆方向の力Ｆ１及びＦ２が生じる。ここで、径方向ＲのエアギャップＧを磁束Ｂが通過する場合に生じる力の方向は、円環半径方向加振力Ｆと同じである。従って、図４のような形態、即ち“Ｄ≧Ｗａｖｅ”の条件を満たさない形態では、多くの磁束Ｂが径方向ＲのエアギャップＧを通るため、ステータコア３０を分割構成しても、円環半径方向加振力Ｆの低減効果が限定的となる。一方、図３のような形態、即ち“Ｄ≧Ｗａｖｅ”の条件を満たす場合には、エアギャップを挟んだ吸引力は、周方向Ｃに生じる。この力の方向は、円環半径方向加振力Ｆとは９０度異なる。従って、ステータコア３０を分割構成することによって、円環半径方向加振力Ｆを大きく低減させることができる。
【００１６】
図３及び図４を参照した上記説明より、ティース幅Ｗに対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗ）と、円環半径方向加振力Ｆとの間には相関関係があることが考えられる。図５は、ティース幅Ｗに対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗ）と、円環半径方向加振力Ｆとの関係をシミュレーションによりに求めたグラフである。図５は、負荷割合ごとにシミュレーションを行った結果を示している。図６は、負荷割合と、円環半径方向加振力Ｆとの関係をシミュレーションにより求めたグラフである。図６は、ティース幅Ｗに対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗ）ごとにシミュレーションを行った結果を示している。
【００１７】
図５に示すように、円環半径方向加振力Ｆは、最大負荷に対する負荷割合が、１００［％］、５０［％］、２５［％］、０［％］の何れの場合においても、ティース幅Ｗに対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗ）が０．５〜１の間に変曲点を有して、当該比率（Ｄ／Ｗ）が大きくなるに従って小さくなる特性となっている。図５から明らかなように、概ね当該比率（Ｄ／Ｗ）が“１”以上となると、充分に円環半径方向加振力Ｆが低減されているといえる。従って、上述したように、嵌入突部１３の径方向Ｒの嵌入量Ｄは、ティース１１の周方向Ｃの幅であるティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値であると好適である。
【００１８】
また、図６に示すように、円環半径方向加振力Ｆは、ティース幅Ｗに対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗ）が“１”以上の場合には、負荷割合に依存することなくほぼ一定の低い値を示している。特に、当該比率（Ｄ／Ｗ）が“２”の場合には、負荷割合にほとんど依存することなく、円環半径方向加振力Ｆが低い値に抑制されている。即ち、ほぼ全ての動作領域において、ステータ３が安定した形状を保ち、円環モードノイズを低減することができる。
【００１９】
図１から図３を参照した上記の説明においては、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ、嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐが、ティース１１の周方向Ｃの中心ＲＬを通り径方向Ｒに沿った基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されている形態を例示した。しかし、嵌入突部１３の形状は、この形態に限定されるものではない。また、嵌入突部１３の側面１ｐ、及び嵌入凹部２３の側面２ｐは、ティース１１がロータ４の側に吸引された場合に、バックヨーク２に当該吸引力を作用させないような形状であればよい。従って、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ、嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐは、径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐから離れていかない面（基準仮想面Ｐに平行な平面又は基準仮想面Ｐに近づく面）であればよい。換言すれば、側面１ｐ（２ｐ）は、基準仮想面Ｐに平行な平面に対して、径方向外側Ｒ１に向かうに従って周方向Ｃの両側の側面１ｐ，２ｐの双方が基準仮想面Ｐから遠ざかることなく、少なくとも一方が基準仮想面Ｐの側に近づいてティース幅Ｗが狭くなるような面に形成されていればよい。
【００２０】
具体的には、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ（嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐ）は、径方向外側Ｒ１に向かうに従って、共に基準仮想面Ｐの側に近づいて、ティース幅Ｗが径方向外側Ｒ１に向かうに従って狭くなるような面に形成されていてもよい。尚、周方向Ｃにおける一方側の側面１ｐ（２ｐ）が基準仮想面Ｐの側に近づく割合と、他方側の側面１ｐ（２ｐ）が基準仮想面Ｐの側に近づく割合とは同じでなくてもよい。つまり、ティース１１は、回転軸方向に沿った方向から見て、ティース１１の周方向Ｃの中心ＲＬを対称軸として線対称である必要はない。例えば、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ（嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐ）は、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の一方が径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づく平面又は曲面に形成されると共に、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の他方が基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されて、ティース幅Ｗが径方向外側Ｒ１に向かうに従って狭くなるような面に形成されていてもよい。
【００２１】
図７から図１２は、そのような形状の嵌入突部１３（及び対応する嵌入凹部２３）を例示している。図７は、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（及び側面２ｐ）が、基準仮想面Ｐに平行な平面に対して、径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づいてティース幅Ｗが狭くなるような平面に形成されている形態を例示している。また、図８は、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（及び側面２ｐ）が、基準仮想面Ｐに平行な平面に対して、径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づいてティース幅Ｗが狭くなるような曲面に形成されている形態を例示している。これらの形態においても、ティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）に対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗａｖｅ）が“１”以上という条件を満たしていれば、ステータコア３０が分割形成されていない場合に比べて、円環半径方向加振力Ｆが低減される。
【００２２】
尚、これらの形態では、ティース幅Ｗが一定（ティース１１の両側の側面１ｐ同士が平行）の場合に比べて、ティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）が小さくなる。つまり、嵌入量Ｄがより小さい値であっても、“Ｄ／Ｗａｖｅ”の条件を満たし易くなる可能性がある。従って、例えば、嵌入突部１３におけるティース幅Ｗの最大値（Ｗｍａｘ）に対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗｍａｘ）が“１”以上となるように、ステータコア３０が分割形成されていても好適である。
【００２３】
また、図７及び図８のように、バックヨーク２の内周面２ｃから径方向外側Ｒ１に向かうに従って次第にティース幅Ｗが狭くなる形態では、ティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）に対する嵌入量Ｄの比率（Ｄ／Ｗａｖｅ）が“１”以上という条件を満たしていても、ティース１１からバックヨーク２への磁束Ｂの流れに径方向Ｒの成分が含まれる。従って、図１から図４に例示したような形態に比べると、円環半径方向加振力Ｆの低減量が少なくなる可能性がある。そこで、好ましくは、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが、少なくともティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値となる領域において、嵌入突部１３の側面１ｐ（及び対応する側面２ｐ）は、基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されているとよい。
【００２４】
図９及び図１０は、そのような形態を例示している。即ち、図９及び図１０に例示する形態では、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが少なくともティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値となる領域（“Ｄ１”の領域）において、嵌入突部１３の周方向Ｃの両側の側面１ｐ（及び側面２ｐ）は、基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されている。図９は、当該領域“Ｄ１”よりも径方向外側Ｒ１の領域において、基準仮想面Ｐに平行な平面に対して、径方向外側Ｒ１に向かうに従って周方向Ｃの両側の側面が基準仮想面Ｐの側に近づいてティース幅Ｗが狭くなるような平面に形成されている形態を例示している。図１０は、当該領域“Ｄ１” よりも径方向外側Ｒ１の領域において、基準仮想面Ｐに平行な平面に対して、径方向外側Ｒ１に向かうに従って周方向Ｃの両側の側面が基準仮想面Ｐの側に近づいてティース幅Ｗが狭くなるような曲面に形成されている形態を例示している。
【００２５】
尚、“Ｄ１”は、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが少なくともティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値となる領域の他、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが、少なくとも嵌入突部１３におけるティース幅Ｗの最大値（Ｗｍａｘ）以上の値となる領域であってもよい。
【００２６】
ところで、上述したように、ティース１１は、回転軸方向に沿った方向から見て、ティース１１の周方向Ｃの中心ＲＬを対称軸として線対称である必要はない。例えば、図１１に例示するように、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ（嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐ）の内の一方が径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づく平面に形成されると共に、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の他方が基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されて、ティース幅Ｗが径方向外側Ｒ１に向かうに従って狭くなるような面に形成されていてもよい。図１１は、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の一方が径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づく平面に形成される形態を例示しているが、図８から容易に類推できるように、この側面１ｐ（２ｐ）は、基準仮想面Ｐの側に近づく曲面に形成されていてもよい。
【００２７】
また、図１２に例示するように、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが少なくともティース幅Ｗの平均値（Ｗａｖｅ）以上の値となる領域（“Ｄ１”の領域）において、嵌入突部１３の周方向Ｃの両側の側面１ｐ（及び側面２ｐ）が、基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されている形態の場合にも、回転軸に沿った方向視でティース１１が中心ＲＬを対称軸として非対称であってよい。図１２は、当該領域“Ｄ１”よりも径方向外側Ｒ１の領域において、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の一方が径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づく平面に形成されると共に、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の他方が基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されて、ティース幅Ｗが径方向外側Ｒ１に向かうに従って狭くなるような面に形成されている形態を例示している。尚、図１０から容易に類推できるように、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の一方が径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐの側に近づく曲面に形成されると共に、周方向Ｃの両側の側面１ｐ（２ｐ）の内の他方が基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されて、ティース幅Ｗが径方向外側Ｒ１に向かうに従って狭くなるような面に形成されていてもよい。
【００２８】
当然ながら、バックヨーク２の内周面２ｃからの嵌入量Ｄが少なくとも嵌入突部１３におけるティース幅Ｗの最大値（Ｗｍａｘ）以上の値となる領域において、嵌入突部１３の側面１ｐ（及び側面２ｐ）が、基準仮想面Ｐに平行な平面に形成されていてもよい。図９、図１０及び図１２は、この条件も満たす場合の形態を例示している。
【００２９】
図１から図３、及び図７から図１２に示す何れの形態においても、ティース１１がロータ４の側に吸引された場合に、バックヨーク２に対してティース１１が引っ掛かることがない。従って、バックヨーク２に掛かる円環半径方向加振力Ｆが低減される。
【００３０】
尚、図１から図３に例示した形態、図７から図１２に例示した形態の何れも、ティース１１の嵌入突部１３以外の部位のティース幅Ｗが一定である形態（側面が平行な形態）であったが、当然ながら、当該ティース幅Ｗが一定ではない形態を妨げるものではない。
【００３１】
ところで、上述したように、複数のティース１１は、径方向Ｒの内側端部のティース連結部１２において周方向Ｃに連結されて、ティースモジュール１を形成している。ティース１１を１つずつバックヨーク２に取り付ける必要がないので、ステータコア３０（又はステータ３）を構成する際の作業性がよい。また、バックヨーク２から、回転軸方向にティース１１が抜けないように保持する際に、全てのティース１１を固定しなくとも必要充分な保持力を与えることができる。１つの態様として、回転軸方向の両端部をエンドプレートと称されるような部材によって固定したり、回転軸方向の両端部においてティース１１とバックヨーク２とをカシメや溶接等によって連結したりすることが考えられる。この際、全てのティース１１とバックヨーク２とを連結する必要がないので、ステータコア３０（又はステータ３）を組み立てる際の作業効率がよい。
【００３２】
また、上述したように、嵌入突部１３の周方向Ｃにおける両側の側面１ｐ、嵌入凹部２３の周方向Ｃにおける両側の側面２ｐは、径方向外側Ｒ１に向かうに従って基準仮想面Ｐから離れていかない面（基準仮想面Ｐに平行な平面又は基準仮想面Ｐに近づく面）として形成されている。従って、ステータコイルが収容されるステータコイル収容空間３１（スロット）は、径方向外側Ｒ１に向かうに従って、周方向Ｃの幅が広くなる。即ち、ティースモジュール１とバックヨーク２とを接合する前は、ティースモジュール１におけるステータコイル収容空間３１の径方向外側Ｒ１に向いた開口部の周方向Ｃの幅は、ステータコイル収容空間３１のティース連結部１２における周方向Ｃの幅に比べて広い。従って、当該開口部の側から、ステータコイル収容空間３１に対してステータコイルを容易に収容することができる。
【００３３】
即ち、スロット内にステータコイルを挿入し易く、占積率を高めることができる。占積率を高めることによって回転電機１０が出力可能なトルクを向上させることができる。また、ステータコイルを２層巻で取り付けることも容易である。ステータコイルを２層巻きで取り付けることによって、トルクリップルも低減できる。
【００３４】
本実施形態のティースモジュール１は、上述したように開口部が大きいため、重ね巻きの状態で予めセットされたステータコイルセットをティースモジュール１に組み付けることができる。図１３は、そのような、ティースモジュール１へのステータコイルの取付け例を示している。はじめに、ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のステータコイル“９ｕ，９ｖ，９ｗ”を整列させた状態で高密度に巻き回す。次に、これら３相のステータコイル“９ｕ，９ｖ，９ｗ”を重ね巻きの状態にセットして、ステータコイルセット９を構成する。そして、このステータコイルセット９を径方向外側Ｒ１からティースモジュール１に組み付ける。
【００３５】
〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００３６】
〔本発明の実施形態の概要〕
以下、上記において説明した回転電機用ステータ（３）の概要について簡単に説明する。
【００３７】
円筒状のバックヨーク（２）と、軸方向及び径方向（Ｒ）に延びると共に周方向（Ｃ）に複数個、分散配置されたティース（１１）と、を有する回転電機用ステータ（３）は、１つの態様として、
前記ティース（１１）のそれぞれが、前記バックヨーク（２）に嵌入される嵌入突部（１３）を備え、
前記バックヨーク（２）が、内周側に前記嵌入突部（１３）と嵌合する嵌入凹部（２３）を備え、
前記周方向（Ｃ）に見て前記嵌入突部（１３）と前記嵌入凹部（２３）とが重複する前記径方向（Ｒ）の長さを嵌入量（Ｄ）として、
前記嵌入突部（１３）は、前記嵌入量（Ｄ）が、前記ティース（１１）の前記周方向（Ｃ）の幅であるティース幅（Ｗ）の平均値（Ｗａｖｅ）以上の値である。
【００３８】
回転電機用ステータ（３）が、バックヨーク（２）とティース（１１）とに分割構成されることで、回転電機のロータとティース（１１）との間に作用する磁力によって生じる半径方向加振力（Ｆ）が、バックヨーク（２）へ作用することを低減させることができる。ここで、嵌入量（Ｄ）が、ティース幅（Ｗ）の平均値（Ｗａｖｅ）以上の値であれば、ティース（１１）を径方向（Ｒ）に沿って流れる磁束（Ｂ）の多くが、ティース（１１）とバックヨーク（２）との周方向（Ｃ）の境界を通ってバックヨーク（２）へ流れる。換言すれば、ティース（１１）とバックヨーク（２）との径方向（Ｒ）の境界を通ってバックヨーク（２）へ流れる磁束（Ｂ）は大きく減少する。ティース（１１）とバックヨーク（２）との境界部分には空隙（エアギャップ）が存在し、この空隙を挟んでティース（１１）とバックヨーク（２）とは逆極性に磁化される。これにより、ティース（１１）とバックヨーク（２）との間に吸引力（Ｆ１，Ｆ２）が生じることになるが、径方向（Ｒ）の境界を通ってバックヨーク（２）へ流れる磁束（Ｂ）が少なければ、当然そのような吸引力（Ｆ１，Ｆ２）も小さくなる。嵌入量（Ｄ）が、ティース幅（Ｗ）の平均値（Ｗａｖｅ）以上の値であることによって、半径方向加振力（Ｆ）となる、このような吸引力（Ｆ１，Ｆ２）も低減することができる。即ち、本構成によれば、円筒状のステータにおける円環モードに起因する可聴ノイズを適切に低減させることができる。
【００３９】
ここで、前記嵌入突部（１３）及び前記嵌入凹部（２３）の周方向（Ｃ）の両側の側面（１ｐ，２ｐ）が、前記ティース（１１）の前記周方向（Ｃ）の中心を通り前記径方向（Ｒ）に沿った基準仮想面（Ｐ）に平行な平面に形成されている、或いは、
前記周方向（Ｃ）両側の側面（１ｐ，２ｐ）が、前記径方向外側（Ｒ１）に向かうに従って前記基準仮想面（Ｐ）の側に近づく面とされ、又は、前記周方向（Ｃ）両側の側面（１ｐ，２ｐ）の内の一方が前記径方向外側（Ｒ１）に向かうに従って前記基準仮想面（Ｐ）の側に近づく面とされていると共に、前記周方向（Ｃ）両側の側面（１ｐ，２ｐ）の内の他方が前記基準仮想面（Ｐ）に平行な平面とされ、前記ティース幅（Ｗ）が前記径方向外側（Ｒ１）に向かうに従って狭くなるように形成されていると好適である。
【００４０】
このような構成は、嵌入突部（１３）の周方向（Ｃ）の両側の側面（１ｐ）、及び嵌入凹部（２３）の周方向（Ｃ）の両側の側面（２ｐ）は、ティース（１１）がロータ側に吸引された場合に、当該ティース（１１）に作用した力がバックヨーク（２）に伝達し難いような形状を有している。つまり、これらの側面（１ｐ，２ｐ）が、基準仮想面（Ｐ）に平行な平面に形成されていれば、ティース（１１）がロータ側に吸引された場合でも、バックヨーク（２）に対してティース（１１）の引っ掛かりを生じないので、バックヨーク（２）に作用する半径方向加振力（Ｆ）が低減される。これらの側面（１ｐ，２ｐ）が、上述したように径方向外側（Ｒ１）に行くほどティース幅（Ｗ）が狭くなるように形成される面であっても同様に、バックヨーク（２）に対してティース（１１）の引っ掛かりを生じないので、バックヨーク（２）に作用する半径方向加振力（Ｆ）が低減される。
【００４１】
ここで、前記嵌入突部（１３）は、前記バックヨーク（２）の内周面（２ｃ）からの前記嵌入量（Ｄ）が、少なくとも前記ティース幅（Ｗ）の平均値（Ｗａｖｅ）以上の値となる領域において、前記基準仮想面（Ｐ）に平行な平面に形成されていると好適である。嵌入突部（１３）の周方向（Ｃ）の両側の側面（１ｐ）、及び嵌入凹部（２３）の周方向（Ｃ）の両側の側面（２ｐ）が、基準仮想面（Ｐ）に平行な面でない場合、磁束（Ｂ）がティース（１１）とバックヨーク（２）との周方向（Ｃ）の境界を通り過ぎる際のベクトル成分に径方向（Ｒ）の成分も含まれる。この径方向（Ｒ）のベクトル成分は、半径方向加振力（Ｆ）の原因となる。上述したように、嵌入量（Ｄ）が、ティース幅（Ｗ）の平均値（Ｗａｖｅ）以上の値であれば、ティース（１１）を径方向（Ｒ）に流れる磁束（Ｂ）の多くが、ティース（１１）とバックヨーク（２）との周方向（Ｃ）の境界を通ってバックヨーク（２）へ流れる。従って、嵌入突部（１３）が上記のように構成されると好適である。
【００４２】
また、複数の前記ティース（１１）は、前記径方向（Ｒ）の内側端部において前記周方向（Ｃ）に連結されていると好適である。この構成によれば、ティース（１１）とバックヨーク（２）とを組み付けて、回転電機用ステータ（３）を構成する際の作業性が向上する。また、バックヨーク（２）から、回転軸方向にティース（１１）が抜けないように保持する際に、全てのティース（１１）を固定しなくとも必要充分な保持力を与えることができる。また、ティース（１１）が連結された部材（例えば、ティースモジュール（１）と称す）において、隣接するティース（１１）の間に形成されるスロット（ステータコイル収容空間（３１））は、径方向外側（Ｒ１）に開口部を有する。そして、開口部の側の周方向（Ｃ）の幅は、ティース（１１）が連結された側（奥側）の周方向（Ｃ）の幅に比べて広い。従って、スロット内にステータコイルを挿入し易く、占積率を高めることができる。占積率を高めることによって回転電機（１０）が出力可能なトルクを向上させることができる。また、占積率を高くすることが可能であることから、２層巻も実現できる。その結果、トルクリップルも低減できる可能性がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、回転電機用ステータに利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ｐ      ：側面
２        ：バックヨーク
２ｃ      ：内周面
２ｐ      ：側面
３        ：ステータ（回転電機用ステータ）
１１      ：ティース
１２      ：ティース連結部
１３      ：嵌入突部
２３      ：嵌入凹部
Ｃ        ：周方向
Ｄ        ：嵌入量
Ｐ        ：基準仮想面
Ｒ        ：径方向
Ｗ        ：ティース幅
Ｗａｖｅ  ：ティース幅の平均値
【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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【図１５】
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【図１６】
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