JP5940421B2 - 回転電機の固定子 - Google Patents

Description

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。

従来から、回転電機の固定子の製造方法として、特許文献１に記載のような方法が公知となっている。
すなわち、特許文献１の製造方法によれば、図１９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。）のティース１０２に複数相をなす毎極毎相の巻線群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。

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つの巻線群１０３を２つの巻線群分割体１０４に分割する必要がある。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群分割体１０４同士を接続して１つの巻線群１０３に仕上げる必要があり、工程が煩雑であって煩雑さの解消が求められている。

また、図１９に示す回転電機は、スロット数が４８の展開鉄心１０１に、３相１６極をなすように全節集中巻きの巻線群１０３を装着したものである。しかし、全節巻きの場合、巻線群分割体１０４同士を接続する煩雑さは、分布巻きにしても存在しており、煩雑さの解消が同様に求められている。

特許第３７０７６０６号公報

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、回転電機の固定子の製造方法において、展開鉄心のティースに巻線群を装着するとともに、展開鉄心を屈曲させ端部同士を一体化して環状にする工程で、巻線群分割体同士を接続する作業を省くことにある。

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（展開鉄心）のティースに３相をなす毎極毎相の巻線群を装着するとともに、展開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。また、巻線群には、異なる２相に含まれて互いに周方向に重なる組合せが存在する。
また、それぞれの巻線群は、電気角１８０度未満のピッチの巻線のみからなる短節巻群、または、電気角１８０度のピッチの巻線を含む全節巻群のいずれかである。さらに、異なる２相に含まれて周方向に隣り合う短節巻群の組合せが存在する。そして、この組合せには、周方向一方側の短節巻群と周方向他方側の短節巻群とが周方向に重ならず、かつ、周方向一方側の短節巻群の周方向他端と周方向他方側の短節巻群の周方向一端との間に別の巻線群が配置されない短節巻特定組が存在する。

これにより、短節巻特定組を構成する２つの短節巻群を展開鉄心のそれぞれの端に配置することで、巻線群分割体が不要になる。このため、回転電機の固定子の製造方法において、展開鉄心を屈曲させ端部同士を一体化して環状にする工程で、巻線群分割体同士を接続する作業を省くことができる。

第１発明に従属する第２発明によれば、極数を４以上の偶数であるＮとしたときに、 各相に含まれる短節巻群の数が２であり、かつ、各相に含まれる全節巻群の数が（Ｎ／２−２）である。そして、全ての短節巻群は短節巻特定組を構成している。
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。

第１発明に従属する第３発明によれば、極数を８以上の偶数であるＮとしたときに、各相に含まれる短節巻群の数が４であり、かつ、各相に含まれる全節巻群の数が（Ｎ／２−４）であり、全ての短節巻群は短節巻特定組を構成する。そして、巻線群の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有する。
これにより、３相間のバランスをとることができる。また、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。

第２発明に従属する第４発明によれば、スロットには、短節巻特定組を構成する２相の短節巻群が両方とも配置される異相スロットが存在する。そして、毎極毎相のスロット数を正の整数であるｑとし、スロットの総数およびティースの総数を３×ｑ×Ｎ−３×（２×ｑ−１）としたときに、異相スロットの周方向幅は、他のスロットの周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットにおいて２相の短節巻群が周方向に重ならない限度で、全てのティースを巻線群により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

第３発明に従属する第５発明によれば、スロットには、短節巻特定組を構成する２相の短節巻群が両方とも配置される異相スロットが存在する。そして、毎極毎相のスロット数を正の整数であるｑとし、スロットの総数およびティースの総数を３×ｑ×Ｎ−６×（２×ｑ−１）としたときに、異相スロットの周方向幅は、他のスロットの周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットにおいて２相の短節巻群が周方向に重ならない限度で、全てのティースを巻線群により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

第４、第５発明に従属する第６発明によれば、異相スロットを形成するティースの周方向幅は、他のティースの周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットを形成する２つのティースの磁気飽和を緩和して巻線係数を高めることができる。

第１〜第６発明に従属する第７発明によれば、全ての巻線群のコイルエンドは、交差することなく内径側および外径側のいずれか一方側に振られている。また、コイルエンドが内径側に振られる巻線群同士は周方向に重ならず、コイルエンドが外径側に振られる巻線群同士も周方向に重ならない。
これにより、コイルエンドの立体的干渉を回避しながらコイルエンドを取り回すために、バックヨークの軸方向両端側の空間を有効に活用することができる。このため、高い占積率を維持しながらコイルエンドの高さを低減することができる。

第４〜第６発明に従属する第８発明によれば、ティースの先端には、周方向に伸びてスロットに突出する凸部が設けられている。そして、異相スロットに突出する凸部は、他のスロットに突出する凸部よりも周方向の突出幅が大きい。
これにより、磁束の利用率をさらに高めることができる。

第１〜第８発明に従属する第９発明によれば、ティースの先端には、周方向に伸びてスロットに突出する凸部が設けられている。そして、スロットを形成する２つのティースのそれぞれから伸びる凸部同士の周方向の距離は、全てのスロットにおいて等しい。
これにより、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、回転電機のトルク等のリップルを抑制することができる。

（ａ）は巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図であり、（ｂ）はコイルエンドの振り方を展開鉄心により示す説明図である（実施例１）。 巻線群の相配置を環状鉄心により示す説明図である（実施例１）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例２）。 （ａ）は巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図であり、（ｂ）はコイルエンドの振り方を展開鉄心により示す説明図である（実施例３）。 巻線群の相配置を環状鉄心により示す説明図である（実施例３）。 （ａ）は巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図であり、（ｂ）はコイルエンドの振り方を展開鉄心により示す説明図である（実施例４）。 巻線群の相配置を環状鉄心により示す説明図である（実施例４）。 （ａ）はラジアル力のバランスに関する効果の比較対象を示す説明図であり、（ｂ）はラジアル力のバランスに関する効果を示す説明図である（実施例４）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例５）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例６）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例７）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例８）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例９）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例１０）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例１１）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例１２）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例１３）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（実施例１４）。 巻線群の相配置を展開鉄心により示す説明図である（従来例）。

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。

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相をなす毎極毎相の巻線群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。）。
また、実施例１の固定子１では、全ての巻線群７が集中巻きであって分布巻きは存在せず、毎極毎相のスロット数ｑは１である。

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。

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６_１、６_２、・・・、６_ｔ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、６_１〜６_ｔ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相の巻線群７をそれぞれ実線、粗い点線、細かい点線で図示する。

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ように設けられたものであり、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つの巻線群７の巻線のみが配置される小スロット１２、および、２つの巻線群７の巻線が両方とも配置される大スロット１３が存在する。
そして、実施例１の大スロット１３の周方向幅は、小スロット１２の周方向幅の２倍に略一致している。よって、実施例１の固定子１によれば、大スロット１３の周方向幅は、小スロット１２の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。

ティース６には、大スロット１３を形成する特定ティース１４、および、特定ティース１４以外の通常ティース１５が存在する。
そして、実施例１の特定ティース１４の周方向幅は、通常ティース１５の周方向幅の１．５倍に略一致している。よって、実施例１の固定子１によれば、特定ティース１４の周方向幅は、通常ティース１５の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。

また、それぞれのティース６の先端には、周方向に伸びてスロット１１に突出する凸部１６が設けられている。そして、大スロット１３に突出する凸部１６は、小スロット１２に突出する凸部１６よりも周方向の突出幅が大きく、凸部１６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。

巻線群７には、電気角１８０度未満のピッチの巻線のみからなる短節巻群１８、および、電気角１８０度のピッチの巻線を含む全節巻群１９が存在する。
また、実施例１の巻線群７は、コイルエンド２１が外径側に振られる外振り群２２、または、コイルエンド２１が内径側に振られる内振り群２３のいずれか一方である。そして、外振り群２２のコイルエンド２１同士は、互いに交差することなく外径側のバックヨーク１０の軸方向両端側の空間に振られる。また、内振り群２３のコイルエンド２１同士は、互いに交差することなく内径側に振られる。

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、および巻線群７の相配置等について説明する。
実施例１の固定子１は、極数Ｎが８、スロット１１またはティース６の総数（全スロット数）Ｓが２３であり、巻線群７の総数は１２であって各相に４つの巻線群７が存在する。

また、実施例１の固定子鉄心４には、１個の大スロット１３および２２個の小スロット１２が存在する（つまり、２本の特定ティース１４および２１本の通常ティース１５が存在する。）。そして、展開鉄心５は、大スロット１３を周方向の中間で１／２に分割するように設けられ、周方向両端に特定ティース１４が配置される。

また、実施例１の巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ２個、１０個であり、２個の短節巻群１８は異なる相に１個ずつ含まれる。
そして、実施例１の固定子１によれば、外振り群２２の並びにおいて、周方向他端から一方側に向かい、１個の短節巻群１８および５個の全節巻群１９が１本の通常ティース１５を間に挟みつつ順次に並ぶ。また、内振り群２３の並びにおいて、周方向他端から一方側に向かい、５個の全節巻群１９および１個の短節巻群１８が１本の通常ティース１５を間に挟みつつ順次に並ぶ。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の短節巻群１８がティース６_１、６_２に跨って装着され、Ｕ相の全節巻群１９がティース６_４〜６_６に跨って装着されている。また、Ｗ相の全節巻群１９がティース６_８〜６_１０に跨って装着され、Ｖ相の全節巻群１９がティース６_１２〜６_１４に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の全節巻群１９がティース６_１６〜６_１８に跨って装着され、Ｗ相の全節巻群１９がティース６_２０〜６_２２に跨って装着されている。

内振り群２３の並びでは、Ｗ相の全節巻群１９がティース６_２〜６_４に跨って装着され、Ｖ相の全節巻群１９がティース６_６〜６_８に跨って装着されている。また、Ｕ相の全節巻群１９がティース６_１０〜６_１２に跨って装着され、Ｗ相の全節巻群１９がティース６_１４〜６_１６に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の全節巻群１９がティース６_１８〜６_２０に跨って装着され、Ｕ相の短節巻群１８がティース６_２２、６_２３に跨って装着されている。

これにより、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びにおいて巻線群７は周方向に重ならないように装着される。また、大スロット１３には、外振り群２２の並びに含まれるＶ相の短節巻群１８と、内振り群２３の並びに含まれるＵ相の短節巻群１８とが収容され、大スロット１３は、異なる２相の巻線群７が両方とも配置される異相スロットをなす。

さらに、大スロット１３に収容される２相の短節巻群１８は、以下に定義する短節巻特定組２５を構成する。
ここで、短節巻特定組２５とは、異なる２相に含まれて周方向に隣り合う短節巻群１８の組合せであって、さらに次の条件を満たす組合せである。すなわち、短節巻特定組２５では、周方向一方側の短節巻群１８と周方向他方側の短節巻群１８とが周方向に重ならず、かつ、周方向一方側の短節巻群１８の周方向他端と周方向他方側の短節巻群１８の周方向一端との間に別の巻線群７が配置されない。

以下、短節巻特定組２５に関わる構成を説明する。
まず、周方向他端の特定ティース１４（ティース６_１）と、周方向一端の特定ティース１４（ティース６_２３）とにより大スロット１３が形成される。また、大スロット１３には、外振り群２２の並びに含まれるＶ相の短節巻群１８の周方向他方側の部分、および内振り群２３の並びに含まれるＵ相の短節巻群１８の周方向一方側の部分が通っており、大スロット１３は異相スロットをなす。

そして、Ｖ相の短節巻群１８とＵ相の短節巻群１８とは、大スロット１３においてＶ相の短節巻群１８とＵ相の短節巻群１８とが周方向に重ならないように装着される。また、Ｖ相の短節巻群１８の周方向他端とＵ相の短節巻群１８の周方向一端との間には別の巻線群７が配置されない。

〔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相をなす毎極毎相の巻線群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、固定子１には、異なる２相に含まれて周方向に隣り合う短節巻群１８の組合せが存在する。そして、この組合せには、周方向一方側の短節巻群１８と周方向他方側の短節巻群１８とが周方向に重ならず、かつ、周方向一方側の短節巻群１８の周方向他端と周方向他方側の短節巻群１８の周方向一端との間に別の巻線群７が配置されない短節巻特定組２５が存在する。

これにより、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８を展開鉄心５のそれぞれの端に配置することで、従来、必要とされていた巻線群分割体１０４（図１９参照。）が不要になる。このため、固定子１の製造方法において、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工程で、巻線群分割体１０４同士を接続する作業を省くことができる。

また、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

また、異相スロットを形成する特定ティース１４の周方向幅は、通常ティース１５の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットを形成する２つのティース６の磁気飽和を緩和して巻線係数を高めることができる。

また、巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２に含まれる巻線群７同士は周方向に重ならず、内振り群２３に含まれる巻線群７同士も周方向に重ならない。
これにより、コイルエンド２１の立体的干渉を回避しながらコイルエンド２１を取り回すために、バックヨーク１０の軸方向両端側の空間を有効に活用することができる。このため、高い占積率を維持しながらコイルエンド２１の高さを低減することができる。

また、ティース６の先端には、周方向に伸びてスロット１１に突出する凸部１６が設けられている。そして、異相スロットに突出する凸部１６は、他のスロット１１に突出する凸部１６よりも周方向の突出幅が大きい。
これにより、磁束の利用率をさらに高めることができる。

また、スロット１１に伸びる凸部１６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、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。

〔実施例２の構成〕
実施例２の固定子１を実施例１の固定子１との相違点を中心に説明する。実施例２の固定子１は、図３に示すように、極数Ｎが８、全スロット数Ｓが２１であり、巻線群７の総数は１２であって各相に４つの巻線群７が存在する。

また、実施例２の固定子鉄心４は、３個の大スロット１３および１８個の小スロット１２を形成するように、６本の特定ティース１４および１５本の通常ティース１５を有する。より具体的に説明すると、ティース６_１、６_７、６_８、６_１４、６_１５、６_２１は特定ティース１４であり、この６本以外のティース６_２〜６_６、６_９〜６_１３、６_１６〜６_２０は全て通常ティース１５である。

これにより、大スロット１３は機械角１２０度ごとに現れ、２つの大スロット１３の間には６つの小スロット１２が存在する。そして、展開鉄心５は、１つの大スロット１３を周方向の中間で１／２に分割するように設けられ、周方向両端に特定ティース１４が配置される。

また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ６個、６個であり、６個の短節巻群１８は異なる相に２個ずつ含まれる。
よって、実施例２の固定子１によれば、下記の数式１〜３が成立する。
〔数式１〕各相に含まれる短節巻群１８の数＝２
〔数式２〕各相に含まれる全節巻群１９の数＝Ｎ／２−２
〔数式３〕全スロット数Ｓ＝３×ｑ×Ｎ−３×（ｑ×２−１）

また、実施例２の巻線群７には外振り群２２および内振り群２３が存在せず、全ての巻線群７は、コイルエンド２１が周方向一方側ほど内径側に向かうように装着されている。
そして、実施例２の固定子１によれば、周方向他端から一方側に向かって１個の短節巻群１８→２個の全節巻群１９→１個の短節巻群１８が並ぶ配列パターンを、周方向に３回繰り返す。

より詳細に説明すると、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１、６_２に跨って装着され、Ｗ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_２〜６_４に跨って装着され、Ｕ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_４〜６_６に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_６、６_７に跨って装着されている。

また、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_８、６_９に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_９〜６_１１に跨って装着され、Ｖ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_１１〜６_１３に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１３、６_１４に跨って装着されている。

さらに、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１５、６_１６に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_１６〜６_１８に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_１８〜６_２０に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_２０、６_２１に跨って装着されている。

これにより、全ての大スロット１３は異相スロットをなし、全ての短節巻群１８はいずれかの大スロット１３に収容されて短節巻特定組２５を構成する。
すなわち、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８とＶ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８とＷ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８とＵ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例２の効果〕
実施例２の固定子１によれば、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式１、２の関係を満たす。そして、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成している。
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。

また、全スロット数Ｓは数式３の関係を満たし、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

〔実施例３の構成〕
実施例３の固定子１は、図４および図５に示すように、実施例２の固定子１と同様に、極数Ｎが８、全スロット数Ｓが２１であり、巻線群７の総数は１２であって各相に４つの巻線群７が存在する。
また、実施例３の固定子鉄心４の態様は、実施例２と同様であって実施例２と同様のティース６_１〜６_２１を有する。

また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ６個、６個であり、６個の短節巻群１８は相ごとに２個ずつ含まれる。よって、実施例３の固定子１によれば、数式１〜３が成立する。
さらに、実施例３の巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びで、短節巻群１８と全節巻群１９とが周方向に交互に並ぶ。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１、６_２に跨って装着され、Ｕ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_４〜６_６に跨って装着されている。また、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_８、６_９に跨って装着され、Ｖ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_１１〜６_１３に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１５、６_１６に跨って装着され、Ｗ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_１８〜６_２０に跨って装着されている。

また、内振り群２３の並びでは、Ｗ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_２〜６_４に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_６、６_７に跨って装着されている。また、Ｕ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_９〜６_１１に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１３、６_１４に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_１６〜６_１８に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_２０、６_２１に跨って装着されている。

これにより、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びにおいて巻線群７は周方向に重ならないように装着される。
また、全ての大スロット１３は異相スロットをなし、全ての短節巻群１８はいずれかの大スロット１３に収容されて短節巻特定組２５を構成する。
すなわち、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８とＶ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８とＷ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８とＵ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例３の効果〕
実施例３の固定子１によれば、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式１、２の関係を満たす。そして、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成している。
これにより、３相間のバランスをとることができる。

また、巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２に含まれる巻線群７同士は周方向に重ならず、内振り群２３に含まれる巻線群７同士も周方向に重ならないので、バックヨーク１０の軸方向両端側の空間を有効に活用して、高い占積率を維持しながらコイルエンド２１の高さを低減することができる。

〔実施例４の構成〕
実施例４の固定子１を実施例１〜３の固定子１との相違点を中心に説明する。実施例４の固定子１は、図６に示すように、極数Ｎが８、全スロット数Ｓが１８であり、巻線群７の総数は１２であって各相に４つの巻線群７が存在する。

また、実施例４の固定子鉄心４は、６個の大スロット１３および１２個の小スロット１２を形成するように、１２本の特定ティース１４および６本の通常ティース１５を有する。より具体的に説明すると、ティース６_１、６_３、６_４、６_６、６_７、６_９、６_１０、６_１２、６_１３、６_１５、６_１６、６_１８は特定ティース１４であり、ティース６_２、６_５、６_８、６_１１、６_１４、６_１７は通常ティース１５である。

これにより、大スロット１３は機械角６０度ごとに現れ、２つの大スロットの間には２つの小スロット１２が存在する。そして、展開鉄心５は、１つの大スロット１３を周方向の中間で１／２に分割するように設けられ、周方向両端に特定ティース１４が配置される。

また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８が１２個であり、全節巻群１９は存在しない。
よって、実施例４の固定子１によれば、下記の数式４〜６が成立する。
〔数式４〕各相に含まれる短節巻群１８の数＝４
〔数式５〕各相に含まれる全節巻群１９の数＝Ｎ／２−４
〔数式６〕全スロット数Ｓ＝３×ｑ×Ｎ−６×（ｑ×２−１）

また、実施例４の巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２、内振り群２３の並びでは、それぞれ６個の短節巻群１８が１つの特定ティース１４を挟んで周方向に並ぶ。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１、６_２に跨って装着され、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_４、６_５に跨って装着され、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_７、６_８に跨って装着されている。また、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１０、６_１１に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１３、６_１４に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１６、６_１７に跨って装着されている。

また、内振り群２３の並びでは、Ｗ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_２、６_３に跨って装着され、Ｖ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_５、６_６に跨って装着され、Ｕ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_８、６_９に跨って装着されている。さらに、Ｗ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_１１、６_１２に跨って装着され、Ｖ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_１４、６_１５に跨って装着され、Ｕ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_１７、６_１８に跨って装着されている。

これにより、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有する。
また、全ての大スロット１３は異相スロットをなし、全ての短節巻群１８はいずれかの大スロット１３に収容されて短節巻特定組２５を構成する。

すなわち、Ｕ相の４つ目の短節巻群１８とＶ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の３つ目の短節巻群１８とＵ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｖ相の３つ目の短節巻群１８とＷ相の１つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成する。また、Ｕ相の３つ目の短節巻群１８とＶ相の２つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の４つ目の短節巻群１８とＵ相の２つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成し、Ｖ相の４つ目の短節巻群１８とＷ相の２つ目の短節巻群１８とが短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例４の効果〕
実施例４の固定子１によれば、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式４、５の関係を満たし、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成している。そして、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有する。
これにより、３相間のバランスをとることができる。

また、固定子１と回転子２との間に作用するラジアル力のバランスをとることができる。例えば、実施例３の固定子１によると（図８（ａ）参照。）、巻線群７に流れる電流により発生する磁気的な吸引力の合成ベクトルはゼロにならず、ラジアル力のバランスがとれない。これに対し、実施例４の固定子１によると（図８（ｂ）参照。）、巻線群７に流れる電流により発生する磁気的な吸引力の合成ベクトルはゼロに略一致し、ラジアル力のバランスがとれる。

また、全スロット数Ｓは数式６の関係を満たし、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
これにより、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

〔実施例５の構成〕
実施例５の固定子１は、図９に示すように、極数Ｎが１６、全スロット数Ｓが４８であり、巻線群７の総数は２４であって各相に８つの巻線群７が存在する。
また、実施例５の固定子鉄心４によれば、スロット１１は全て小スロット１２であって大スロット１３が存在せず、異相スロットは形成されない。また、ティース６には特定ティース１４が存在せず通常ティース１５のみが存在する。さらに、ティース６の先端には凸部１６が設けられていない。

また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ６個、１８個であり、６個の短節巻群１８は相ごとに２個ずつ含まれる。よって、実施例５の固定子１によれば、数式１、２が成立する。
さらに、実施例５の巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方である。そして、外振り群２２の並びで、周方向他端から一方側に向かって１個の短節巻群１８→３個の全節巻群１９が並ぶ配列パターンを周方向に３回繰り返す。また、内振り群２３の並びで、周方向他端から一方側に向かって３個の全節巻群１９→１個の短節巻群１８が並ぶ配列パターンを周方向に３回繰り返す。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_２、６_３に跨って装着され、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相のそれぞれの１つ目の全節巻群１９がティース６_５〜６_７、６_９〜６_１１、６_１３〜６_１５に跨って装着されている。また、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１８、６_１９に跨って装着され、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相のそれぞれの２つ目の全節巻群１９がティース６_２１〜６_２３、６_２５〜６_２７、６_２９〜６_３１に跨って装着されている。さらに、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_３４、６_３５に跨って装着され、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相のそれぞれの３つ目の全節巻群１９がティース６_３７〜６_３９、６_４１〜６_４３、６_４５〜６_４７に跨って装着されている。

また、内振り群２３の並びでは、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相のそれぞれの４つ目の全節巻群１９がティース６_３〜６_５、６_７〜６_９、６_１１〜６_１３に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_１５、６_１６に跨って装着されている。また、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相のそれぞれの５つ目の全節巻群１９がティース６_１９〜６_２１、６_２３〜６_２５、６_２７〜６_２９に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_３１、６_３２に跨って装着されている。さらに、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相のそれぞれの６つ目の全節巻群１９がティース６_３５〜６_３７、６_３９〜６_４１、６_４３〜６_４５に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_４７、６_４８に跨って装着されている。

これにより、全ての短節巻群１８は、１本のティース６を挟んで周方向に隣り合う態様で短節巻特定組２５を構成する。
すなわち、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８とＵ相の２つ目の短節巻群１８とがティース６_１を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８とＷ相の２つ目の短節巻群１８とがティース６_１７を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８とＶ相の２つ目の短節巻群１８とがティース６_３３を挟んで短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例５の効果〕
実施例５の固定子１によれば、短節巻特定組２５が存在することにより巻線群分割体１０４（図１９参照。）を不要として、巻線群分割体１０４同士を接続する作業を省くことができる。また、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式１、２の関係を満たすとともに、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成しているので、３相間のバランスをとることができる。

また、巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２に含まれる巻線群７同士は周方向に重ならず、内振り群２３に含まれる巻線群７同士も周方向に重ならないので、バックヨーク１０の軸方向両端側の空間を有効に活用して、高い占積率を維持しながらコイルエンド２１の高さを低減することができる。

〔実施例６〕
実施例６の固定子１によれば、図１０に示すように、実施例５の展開鉄心５において、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６_１、６_１７、６_３３を取り除くことで、全スロット数Ｓを４５、ティース６の本数を４５本にする。

そして、実施例５の展開鉄心５におけるティース６_１、６_１７、６_３３を取り除くことで、実施例６の展開鉄心５において３つの大スロット１３を形成する。これにより、実施例６の展開鉄心５において、ティース６_１、６_１５、６_１６、６_３０、６_３１、６_４５は特定ティース１４となる。
さらに、実施例６の固定子１によれば、大スロット１３に、短節巻特定組２５を構成する異なる２相の短節巻群１８を両方とも配置する。また、大スロット１３の周方向幅を小スロット１２の周方向幅の２倍にする。

つまり、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６を取り除くことで、異相スロットを形成するとともに、異相スロットの周方向幅を他のスロット１１の周方向幅の２倍にしている。

これにより、全スロット数Ｓは数式３の関係を満たし、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
このため、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

〔実施例７〕
実施例７の固定子１によれば、図１１に示すように、実施例６の展開鉄心５において、特定ティース１４の周方向幅を他のティース６（通常ティース１５）の周方向幅の１．５倍にする。
これにより、特定ティース１４の周方向幅は、他のティース６の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。このため、異相スロットを形成する２つのティース６の磁気飽和を緩和して巻線係数を高めることができる。

〔実施例８の構成〕
実施例８の固定子１は、図１２に示すように、実施例５と同様の展開鉄心５（図９参照。）が用いられており、極数Ｎが１６、全スロット数Ｓが４８であり、巻線群７の総数は２４であって各相に８つの巻線群７が存在する。また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ１２個、１２個であり、１２個の短節巻群１８は相ごとに４個ずつ含まれる。よって、実施例８の固定子１によれば、数式４、５が成立する。
さらに、実施例８の巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びで、短節巻群１８、全節巻群１９が１個ずつ交互に周方向に並ぶ。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_２、６_３に跨って装着され、Ｕ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_５〜６_７に跨って装着されている。また、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１０、６_１１に跨って装着され、Ｖ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_１３〜６_１５に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１８、６_１９に跨って装着され、Ｗ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_２１〜６_２３に跨って装着されている。

また、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_２６、６_２７に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_２９〜６_３１に跨って装着されている。また、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_３４、６_３５に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_３７〜６_３９に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_４２、６_４３に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_４５〜６_４７に跨って装着されている。

内振り群２３の並びでは、Ｗ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_３〜６_５に跨って装着され、Ｖ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_７、６_８に跨って装着されている。また、Ｕ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_１１〜６_１３に跨って装着され、Ｗ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_１５、６_１６に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_１９〜６_２１に跨って装着され、Ｕ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_２３、６_２４に跨って装着されている。

また、内振り群２３の並びでは、Ｗ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_２７〜６_２９に跨って装着され、Ｖ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_３１、６_３２に跨って装着されている。また、Ｕ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_３５〜６_３７に跨って装着され、Ｗ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_３９、６_４０に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_４３〜６_４５に跨って装着され、Ｕ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_４７、６_４８に跨って装着されている。

これにより、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びにおいて巻線群７は周方向に重ならないように装着される。また、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有する。
そして、全ての短節巻群１８は、１本のティース６を挟んで周方向に隣り合う態様で短節巻特定組２５を構成する。

すなわち、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８とＵ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_１を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８とＶ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_９を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８とＷ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_１７を挟んで短節巻特定組２５を構成する。

また、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８とＵ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_２５を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８とＶ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_３３を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８とＷ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_４１を挟んで短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例８の効果〕
実施例８の固定子１によれば、短節巻特定組２５が存在することにより巻線群分割体１０４（図１９参照。）を不要として、巻線群分割体１０４同士を接続する作業を省くことができる。
また、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式４、５の関係を満たすとともに、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成し、さらに、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有するので、３相間のバランスをとることができるとともに、ラジアル力のバランスをとることができる。

また、巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２に含まれる巻線群７同士は周方向に重ならず、内振り群２３に含まれる巻線群７同士も周方向に重ならないので、バックヨーク１０の軸方向両端側の空間を有効に活用して、高い占積率を維持しながらコイルエンド２１の高さを低減することができる。

〔実施例９〕
実施例９の固定子１によれば、図１３に示すように、実施例８の展開鉄心５において、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６_１、６_９、６_１７、６_２５、６_３３、６_４１を取り除くことで、全スロット数Ｓを４２、ティース６の本数を４２本にする。

そして、実施例８の展開鉄心５におけるティース６_１、６_９、６_１７、６_２５、６_３３、６_４１を取り除くことで、実施例９の展開鉄心５において６つの大スロット１３を形成する。これにより、実施例９の展開鉄心５において、ティース６_１、６_７、６_８、６_１４、６_１５、６_２１、６_２２、６_２８、６_２９、６_３５、６_３６、６_４２は特定ティース１４となる。
さらに、実施例９の固定子１によれば、大スロット１３に、短節巻特定組２５を構成する異なる２相の短節巻群１８を両方とも配置する。また、大スロット１３の周方向幅を小スロット１２の周方向幅の２倍にする。

つまり、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６を取り除くことで、異相スロットを形成するとともに、異相スロットの周方向幅を他のスロット１１の周方向幅の２倍にしている。

これにより、全スロット数Ｓは数式６の関係を満たし、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
このため、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

〔実施例１０〕
実施例１０の固定子１によれば、図１４に示すように、実施例９の展開鉄心５において、特定ティース１４の周方向幅を他のティース６（通常ティース１５）の周方向幅の１．５倍にする。
これにより、特定ティース１４の周方向幅は、他のティース６の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。このため、異相スロットを形成する２つのティース６の磁気飽和を緩和して巻線係数を高めることができる。

〔実施例１１〕
実施例１１の固定子１によれば、図１５に示すように、実施例１０の展開鉄心５において、ティース６の先端に凸部１６を設ける。また、異相スロット（大スロット１３）に突出する凸部１６を、他のスロット１１（小スロット１２）に突出する凸部１６よりも周方向の突出幅を大きくする。
これにより、磁束の利用率をさらに高めることができる。

〔実施例１２〕
実施例１２の固定子１によれば、図１６に示すように、実施例１１の展開鉄心５において、全てのスロット１１における凸部１６同士の周方向の距離を等しくする。
これにより、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。

〔実施例１３の構成〕
実施例１３の固定子１によれば、図１７に示すように、全ての巻線群７が分布巻きであって集中巻きは存在せず、毎極毎相のスロット数ｑは２である。
また、実施例１３の固定子鉄心４によれば、スロット１１は全て小スロット１２であって大スロット１３が存在せず、異相スロットは形成されない。また、ティース６には特定ティース１４が存在せず通常ティース１５のみが存在する。さらに、ティース６の先端には凸部１６が設けられていない。

また、固定子１は、極数Ｎが１６、全スロット数Ｓが９６であってティース６の本数は９６本であり、巻線群７の総数は２４であって各相に８つの巻線群７が存在する。また、巻線群７の数構成は、短節巻群１８、全節巻群１９がそれぞれ１２個、１２個であり、１２個の短節巻群１８は相ごとに４個ずつ含まれる。よって、実施例１３の固定子１によれば、数式４、５が成立する。
さらに、実施例１３の巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２、内振り群２３のそれぞれの並びで、短節巻群１８、全節巻群１９が１個ずつ交互に周方向に並ぶ。

より詳細に説明すると、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１〜６_５に跨って装着され、Ｕ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_７〜６_１３に跨って装着されている。また、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_１７〜６_２１に跨って装着され、Ｖ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_２３〜６_２９に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８がティース６_３３〜６_３７に跨って装着され、Ｗ相の１つ目の全節巻群１９がティース６_３９〜６_４５に跨って装着されている。

また、外振り群２２の並びでは、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_４９〜６_５３に跨って装着され、Ｕ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_５５〜６_６１に跨って装着されている。また、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_６５〜６_６９に跨って装着され、Ｖ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_７１〜６_７７に跨って装着されている。さらに、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８がティース６_８１〜６_８５に跨って装着され、Ｗ相の２つ目の全節巻群１９がティース６_８７〜６_９３に跨って装着されている。

内振り群２３の並びでは、Ｗ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_３〜６_９に跨って装着され、Ｖ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_１１〜６_１５に跨って装着されている。また、Ｕ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_１９〜６_２５に跨って装着され、Ｗ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_２７〜６_３１に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の３つ目の全節巻群１９がティース６_３５〜６_４１に跨って装着され、Ｕ相の３つ目の短節巻群１８がティース６_４３〜６_４７に跨って装着されている。

また、内振り群２３の並びでは、Ｗ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_５１〜６_５７に跨って装着され、Ｖ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_５９〜６_６３に跨って装着されている。また、Ｕ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_６７〜６_７３に跨って装着され、Ｗ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_７５〜６_７９に跨って装着されている。さらに、Ｖ相の４つ目の全節巻群１９がティース６_８３〜６_８９に跨って装着され、Ｕ相の４つ目の短節巻群１８がティース６_９１〜６_９５に跨って装着されている。

これにより、外振り群２２および内振り群２３のそれぞれの並びにおいて巻線群７は周方向に重ならないように装着される。また、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有する。
そして、全ての短節巻群１８は、１本のティース６を挟んで周方向に隣り合う態様で短節巻特定組２５を構成する。

すなわち、Ｖ相の１つ目の短節巻群１８とＵ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_９６を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の１つ目の短節巻群１８とＶ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_１６を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｕ相の１つ目の短節巻群１８とＷ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_３２を挟んで短節巻特定組２５を構成する。

また、Ｖ相の２つ目の短節巻群１８とＵ相の３つ目の短節巻群１８とがティース６_４８を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｗ相の２つ目の短節巻群１８とＶ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_６４を挟んで短節巻特定組２５を構成し、Ｕ相の２つ目の短節巻群１８とＷ相の４つ目の短節巻群１８とがティース６_８０を挟んで短節巻特定組２５を構成する。

〔実施例１３の効果〕
実施例１３の固定子１によれば、短節巻特定組２５が存在することにより巻線群分割体１０４（図１９参照。）を不要として、巻線群分割体１０４同士を接続する作業を省くことができる。
また、各相に含まれる短節巻群１８の数、および、各相に含まれる全節巻群１９の数は、それぞれ数式４、５の関係を満たすとともに、全ての短節巻群１８は短節巻特定組２５を構成し、さらに、巻線群７の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有するので、３相間のバランスをとることができるとともに、ラジアル力のバランスをとることができる。

また、巻線群７は、外振り群２２または内振り群２３のいずれか一方であり、外振り群２２に含まれる巻線群７同士は周方向に重ならず、内振り群２３に含まれる巻線群７同士も周方向に重ならないので、バックヨーク１０の軸方向両端側の空間を有効に活用して、高い占積率を維持しながらコイルエンド２１の高さを低減することができる。

〔実施例１４〕
実施例１４の固定子１によれば、展開鉄心５は、図１８に示すように、実施例１３の展開鉄心５において、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６およびこのティース６の周方向両隣のティース６を１本ずつ取り除いたものである。つまり、実施例１４の展開鉄心５は、実施例１３の展開鉄心５のティース６_１、６_１５〜６_１７、６_３１〜６_３３、６_４７〜６_４９、６_６３〜６_６５、６_７９〜６_８１、６_９５、６_９６、を取り除いたものである。

これにより、実施例１４の展開鉄心５は、全スロット数Ｓが７８になるとともにティース６の本数が７８本になり、６つの大スロット１３が形成される。また、６つの大スロット１３を形成するティース６_１、６_１３、６_１４、６_２６、６_２７、６_３９、６_４０、６_５２、６_５３、６_６５、６_６６、６_７８は特定ティース１４となる。
さらに、実施例１４の固定子１によれば、大スロット１３に、短節巻特定組２５を構成する異なる２相の短節巻群１８を両方とも配置する。また、大スロット１３の周方向幅を他のスロット１１（小スロット１２）の周方向幅の４倍にする。

つまり、短節巻特定組２５を構成する２つの短節巻群１８により挟まれていたティース６およびこのティース６の両隣のティース６を取り除くことで、異相スロットを形成するとともに、異相スロットの周方向幅を他のスロット１１の周方向幅の４倍にしている。

これにより、全スロット数Ｓは数式６の関係を満たし、異相スロットの周方向幅は、他のスロット１１の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致する。
このため、異相スロットにおいて２相の短節巻群１８が周方向に重ならない限度で、全てのティース６を巻線群７により囲むことができるので、磁束の利用率を高めることができる。

さらに、実施例１４の固定子１によれば、大スロット１３を形成する特定ティース１４の周方向幅を他のティース６（通常ティース１５）の周方向幅の２．５倍にしている。
これにより、特定ティース１４の周方向幅は、他のティース６の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致する。このため、異相スロットを形成する２つのティース６の磁気飽和を緩和して巻線係数を高めることができる。

〔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、固定子１の極数Ｎ、全スロット数Ｓおよび毎極毎相のスロット数ｑ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く、特定ティース１４の周方向幅や大スロット１３（異相スロット）の周方向幅についても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。

１ 固定子 ３ 回転電機 ４ 固定子鉄心 ６ ティース ７ 巻線群 １８ 短節巻群 １９ 全節巻群 ２５ 短節巻特定組

Claims (9)

1. 直線状に展開された固定子鉄心（４）のティース（６）に３相をなす毎極毎相の巻線群（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、
   前記巻線群（７）には、異なる２相に含まれて互いに周方向に重なる組合せが存在する回転電機（３）の固定子（１）において、
   それぞれの前記巻線群（７）は、電気角１８０度未満のピッチの巻線のみからなる短節巻群（１８）、または、電気角１８０度のピッチの巻線を含む全節巻群（１９）のいずれかであり、
   異なる２相に含まれて周方向に隣り合う前記短節巻群（１８）の組合せが存在し、
   この組合せには、周方向一方側の前記短節巻群（１８）と周方向他方側の前記短節巻群（１８）とが周方向に重ならず、かつ、前記周方向一方側の前記短節巻群（１８）の周方向他端と前記周方向他方側の前記短節巻群（１８）の周方向一端との間に別の前記巻線群（７）が配置されない短節巻特定組（２５）が存在することを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
2. 請求項１に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
   極数を４以上の偶数であるＮとしたときに、
   各相に含まれる前記短節巻群（１８）の数が２であり、かつ、各相に含まれる前記全節巻群（１９）の数が（Ｎ／２−２）であり、
   全ての前記短節巻群（１８）は前記短節巻特定組（２５）を構成していることを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
3. 請求項１に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
   極数を８以上の偶数であるＮとしたときに、
   各相に含まれる前記短節巻群（１８）の数が４であり、かつ、各相に含まれる前記全節巻群（１９）の数が（Ｎ／２−４）であり、
   全ての前記短節巻群（１８）は前記短節巻特定組（２５）を構成し、
   前記巻線群（７）の相配置は、機械角１８０度ごとに同一パターンが繰り返される周期性を有することを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
4. 請求項２に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
   スロット（１１）には、前記短節巻特定組（２５）を構成する２相の前記短節巻群（１８）が両方とも配置される異相スロットが存在し、
   毎極毎相のスロット数を正の整数であるｑとし、前記スロット（１１）の総数および前記ティース（６）の総数を３×ｑ×Ｎ−３×（２×ｑ−１）としたときに、
   前記異相スロットの周方向幅は、他の前記スロット（１１）の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致することを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
5. 請求項３に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
   前記スロット（１１）には、前記短節巻特定組（２５）を構成する２相の前記短節巻群（１８）が両方とも配置される異相スロットが存在し、
   毎極毎相のスロット数を正の整数であるｑとし、前記スロット（１１）の総数および前記ティース（６）の総数を３×ｑ×Ｎ−６×（２×ｑ−１）としたときに、
   前記異相スロットの周方向幅は、他の前記スロット（１１）の周方向幅に２×ｑを乗じたものに略一致することを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
6. 請求項４または請求項５に記載の回転電機（３）の固定子（１）において、
   前記異相スロットを形成する前記ティース（６）の周方向幅は、他の前記ティース（６）の周方向幅に（ｑ＋０．５）を乗じたものに略一致することを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
7. 請求項１ないし請求項６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、
   全ての前記巻線群（７）のコイルエンド（２１）は、交差することなく内径側および外径側のいずれか一方側に振られ、
   前記コイルエンド（２１）が内径側に振られる前記巻線群（７）同士は周方向に重ならず、前記コイルエンド（２１）が外径側に振られる前記巻線群（７）同士も周方向に重ならないことを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
8. 請求項４ないし請求項６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、
   前記ティース（６）の先端には、周方向に伸びて前記スロット（１１）に突出する凸部（１６）が設けられ、
   前記異相スロットに突出する前記凸部（１６）は、他の前記スロット（１１）に突出する前記凸部（１６）よりも周方向の突出幅が大きいことを特徴とする回転電機（３）の固定子（１）。
9. 請求項１ないし請求項８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、
   前記ティース（６）の先端には、周方向に伸びて前記スロット（１１）に突出する凸部（１６）が設けられ、
   前記スロット（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（１６）同士の周方向の距離は、全ての前記スロット（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）。

Images