WO2019017495A1

WO2019017495A1 - 回転電機

Info

Publication number: WO2019017495A1
Application number: PCT/JP2018/027408
Authority: WO
Inventors: 高橋　裕樹; 谷口　真
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2019-01-24
Also published as: US11831228B2; CN114552828A; CN113972806B; CN113972806A; CN114552828B; US11962228B2; CN113991960B; CN113972807B; US20220045578A1; US11824428B2; US20220006358A1; US20220014075A1; US20220006356A1; US20220014074A1; CN113972807A; CN113991958A; CN113991959B; US11664708B2; US20220006357A1; US11664707B2

Abstract

回転電機（１０）は、中空部を有する回転子本体（４１）、及びその回転子本体に設けられた磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子（５０）と、回転子及び固定子を収容するハウジング（３０）と、を備えている。回転子本体は、磁石部が固定される筒状の磁石保持部（４３）と、回転子の回転軸（１１）から磁石保持部までを繋ぐ部分であって、回転軸の径方向の内外に延びる中間部（４５）と、を有している。固定子及び回転子からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第１領域（Ｘ１）は、径方向において磁気回路コンポーネントの内周面からハウジングまでの間の第２領域（Ｘ２）よりも容積が大きい。

Description

回転電機

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２３号と、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２４号と、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２５号と、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２６号と、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２７号と、２０１７年７月２１日に出願された日本出願番号２０１７－１４２２２８号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０４８号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０４９号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０５０号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０５１号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０５２号と、２０１７年１２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－２５５０５３号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、回転電機に関するものである。

　従来、回転電機として、回転機と共にインバータ装置を好適に内蔵することができるものが提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、回転機のステータとロータは円環状をなし、その内側に形成された空間部に、インバータ装置等を内蔵している。

特開２００４－２１３６２２号公報特開２００４－２１３６２２号公報特開２０１１－７８２９８号公報特開２０１２－１６５６１４号公報特開平６－７０５２２号公報特開２０１２－１７５７５５号公報

　ところで、上記特許文献１に開示された回転電機は、ステータとロータの内側に、インバータ装置等の発熱体を内蔵した場合、効率よく放熱する必要がある。特に、ステータ又はロータに利用されるコイルにおいても発熱が生じるため、放熱性能を確保する必要がある。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、好適な収容空間を有するとともに、好適な放熱性能を有する回転電機を提供することにある。

　第１の開示では、中空部を有する回転子本体、及びその回転子本体に設けられた磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子と、前記回転子及び前記固定子を収容するハウジングと、を備えた回転電機であって、前記回転子本体は、前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部と、前記回転子の回転軸から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部と、を有し、前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第１領域は、前記径方向において前記磁気回路コンポーネントの内周面から前記ハウジングまでの間の第２領域よりも容積が大きい。

　上記構成により、磁気回路コンポーネントの内周面側に、第１領域が形成されているが、当該第１領域は、磁気回路コンポーネントの内周面から前記ハウジングまでの間の第２領域よりも容積が大きい。容積が大きくなることにより、第１領域は、第２領域よりも放熱しやすくなる。これにより、好適な放熱性能を有することができる。

　第２の開示では、第１の開示において、前記ハウジングの内周面の半径をｄとしたときに、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側において前記磁気回路コンポーネントが配置されている。

　上記構成により、ハウジング内において、磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第１領域は、径方向において磁気回路コンポーネントの内周面からハウジングまでの間の第２領域よりも容積が大きくなる。このため、好適な放熱性能を有することができる。

　第３の開示では、中空部を有する回転子本体、及びその回転子本体に設けられた磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子と、前記回転子及び前記固定子を収容するハウジングと、を備えた回転電機であって、前記回転子本体は、前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部と、前記回転子の回転軸から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部と、を有し、前記ハウジングの内周面の半径をｄとしたときに、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側において前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントが配置されている。

　上記構成により、ハウジング内において、磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の領域は、径方向において磁気回路コンポーネントの内周面からハウジングまでの間の領域よりも容積が大きくなる。このため、好適な放熱性能を有することができる。

　第４の開示では、第１～第３の開示のいずれか１つにおいて、前記中間部は、前記回転子の軸方向において、前記回転子の中央よりもいずれか一方側に配置されている。

　上記構成により、回転子の中央に中間部が設けられている場合や、軸方向の両側に中間部が設けられている場合と比較して、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域の容積を大きくすることができる。また、中間部は、軸方向において、回転子の中央よりもいずれか一方側に配置されているため、回転子は、中間部とは反対側において開口しており、放熱が容易となっている。このため、好適な放熱性能を有することができる。

　第５の開示では、第１～第４の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されているアウタロータ構造であり、前記磁石部は、前記回転子本体の径方向内側に固定されている。

　これにより、インナロータ構造と異なり、回転子が回転する場合に磁石部に遠心力が働いても、回転子本体によって磁石部が脱落することなく、磁石部を径方向内側に好適に保持することができる。すなわち、インナロータ構造と比較して、磁石を回転子本体に固定する構造を最低限にすることができる。例えば、表面磁石型の回転子を採用できる。その結果、インナロータ構造と比較して、回転子を薄くすることができ、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域を大きくすることが可能となる。

　第６の開示では、第５の開示において、前記固定子を保持する固定子保持部材を有し、前記固定子保持部材は、前記固定子の径方向内側に組み付けられる筒状部を有しており、その筒状部に冷却部が設けられている。

　この冷却部により、磁気回路コンポーネントを放熱（冷却）するとともに、筒状部の内側であって、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域に収容される部材を放熱することができる。また、磁気回路コンポーネントを好適に冷却することができる冷却性能を有する冷却部を設けることにより、第１領域に磁気回路コンポーネントと同等以下の発熱が生じる発熱体を収容した場合であっても、第１領域は、磁気回路コンポーネントの内周面からハウジングまでの間の第２領域よりも大きく形成されているため、好適に放熱させることができる。

　第７の開示では、第６の開示において、前記筒状部の内側に、電気コンポーネントを備え、前記電気コンポーネントは、通電により発熱する発熱部材を有し、前記発熱部材は、前記筒状部の内周面に沿って配置されており、前記冷却部は、前記発熱部材に対して径方向内外に重なる位置に設けられている。

　上記構成により、冷却部により、磁気回路コンポーネントを放熱（冷却）するとともに、電気コンポーネントを効率的に放熱することが可能となる。

　第８の開示では、第１～第７の開示のいずれか１つにおいて、前記磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の領域には、電磁波を発生しうる電磁波発生体が収容される。

　磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域よりも径方向外側には、ハウジング、回転子及び固定子からなる磁気回路コンポーネントが配置されている。このため、電磁波発生体から発生した電磁ノイズが外部に放出されることを抑制できる。

　第９の開示では、第１～第８の開示のいずれか１つにおいて、前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極を異ならせて設けられており、前記固定子は、周方向に隣接する磁石対向部の間に巻線間部材を有しており、前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなる。

　これにより、固定子巻線の導体面積を大きくすることができ、その発熱を抑制することができる。また、径方向の厚さを薄くすることができ、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域の容積を大きくすることができる。

　第１０の開示では、第９の開示において、前記固定子巻線は、異方性導体を有する。

　スロットレス構造とした場合、固定子巻線の導体は密度が高くなる。そこで、異方性導体を利用することで、絶縁設計を容易とすることができる。

　第１１の開示は、第１～第１０の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子と前記固定子とのエアギャップの外径の直径をＤとし、極数をＰとしたとき、Ｄ／Ｐ＜１２．２を満たす。

　上記のように構成することにより、出力可能なトルクを維持したまま、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域を、磁気回路コンポーネントの内周面からハウジングまでの間の第２領域よりも大きくすることが可能となる。

　第１２の開示では、第１～第１１の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記回転子本体に前記磁石部としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子であり、前記磁石部は、磁化方向を前記回転軸の径方向とする第１磁石と、磁化方向を前記回転軸の周方向とする第２磁石とを有しており、前記周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置されるとともに、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間に第２磁石が配置されている磁石配列を用いて構成されている。

　表面磁石型の回転子を採用することにより、鉄などの金属磁性体の使用量を最小限に抑え、薄くすることが可能となる。また、上記磁石配列を用いることにより、永久磁石だけでも磁束漏れを抑制し、回転子の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、永久磁石だけでも回転子の磁気回路的役割を完結することが可能となる。この構成とすることにより、薄くすることが可能となる。これにより、出力可能なトルクを向上させつつ、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域を大きくすることが可能となる。

　第１３の開示では、第１～第１１の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記回転子本体に前記磁石部としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子であり、前記磁石部は、極異方性の磁石である。

　表面磁石型の回転子を採用することにより、鉄などの金属磁性体の使用量を最小限に抑え、薄くすることが可能となる。また、上記極異方性の磁石を用いることにより、永久磁石だけでも磁束漏れを抑制し、回転子の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、永久磁石だけでも回転子の磁気回路的役割を完結することが可能となる。この構成とすることにより、薄くすることが可能となる。これにより、出力可能なトルクを向上させつつ、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域を大きくすることが可能となる。

　第１４の開示では、第１～第１３の開示のいずれか１つにおいて、前記ハウジングに設けられ、前記回転子の回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、前記回転軸は、前記回転軸の軸方向において位置が異なる複数の前記軸受により、回転可能に支持され、複数の前記軸受は、前記軸方向における前記回転子の中央よりも前記軸方向のいずれか一方側に配置されている。

　複数の軸受を、軸方向のいずれか一方側に配置した片持ち構造においては、軸受による発熱が、軸方向のいずれか一方側に集中することとなる。このため、磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の第１領域に、例えばコンデンサ等の発熱体を収容しても、反軸受側から、効率的に熱を逃がすことができる。

　第１５の開示は、中空部を有する筒状の回転子本体、及びその回転子本体に設けられた磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された固定子と、前記固定子を固定するハウジングと、前記ハウジングに設けられ、前記回転子の回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備えた回転電機であって、前記回転軸は、前記回転軸の軸方向において位置が異なる複数の前記軸受により、回転可能に支持され、複数の前記軸受は、前記軸方向における前記回転子の中央よりも前記軸方向のいずれか一方側に配置されている。

　従来、回転電機として、回転機と共にインバータ装置を好適に内蔵することができるものが提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２では、回転機のステータとロータは円環状をなし、その内側に形成された空間部に、インバータ装置を内蔵している。

　ところで、上記特許文献２に開示された回転電機は、車両のシャフトに対して、一対の軸受を介して回転可能に固定されている。詳しく説明すると、シャフトには、軸方向に互いに離間して一対のホイールディスクが取り付けられている。ホイールディスクの中心部に設けられた軸受により、シャフトに対して回転可能となっている。そして、インバータ装置は、軸方向において、対となるホイールディスクの間に収容されている。

　したがって、特許文献２に記載の回転電機において、コンデンサなどの発熱部品等を有するインバータ装置は、回転と共に発熱する一対の軸受に挟まれた空間に収容されていることとなり、熱が逃げにくい。

　そこで、第１５の開示の主たる目的は、好適な放熱性能を有する回転電機を提供することにある。第１５の開示では、複数の軸受を、軸方向のいずれか一方側に配置した片持ち構造としている。この構造においては、軸受による発熱が、軸方向のいずれか一方側に集中することとなる。このため、回転子本体の中空部に、例えばコンデンサ等の発熱体を収容しても、反軸受側から、効率的に熱を逃がすことができる。

　第１６の開示では、第１５の開示において、複数の前記軸受は、ラジアル玉軸受であり、それぞれ外輪と、内輪と、それら外輪及び内輪の間に配置された複数の玉とを有しており、複数の前記軸受のうち一部は、外輪及び内輪と玉との間の隙間寸法を、他の前記軸受に対して異ならせている。

　これにより、回転子の中心寄りの側において、回転子の振れや、部品公差に起因するインバランスによる振動が軸受に作用しても、その振れや振動の影響が良好に吸収することができる。

　第１７の開示では、第１５又は第１６の開示において、前記回転子は、前記回転子本体に磁石部としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子である。

　片持ち構造を採用する場合、回転子において反軸受側の重さが重くなり、イナーシャが大きくなると、回転子の振れや振動が大きくなり得る。そこで、表面磁石型の回転子を採用することにより、鉄などの金属磁性体の使用量を最小限に抑え、イナーシャを最小限とすることが可能となる。これにより、片持ち構造を採用しても、回転子の振れや振動を抑制できる。

　第１８の開示では、第１７の開示において、前記永久磁石は、磁化方向を前記回転軸の径方向とする第１磁石と、磁化方向を前記回転軸の周方向とする第２磁石とを有しており、前記周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置されるとともに、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間に第２磁石が配置されている磁石配列を用いて構成されている。

　上記磁石配列を用いることにより、永久磁石だけでも磁束漏れを抑制し、回転子の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、永久磁石だけでも回転子の磁気回路的役割を完結することが可能となる。この構成とすることにより、イナーシャとなる永久磁石を保持する回転子本体は、例えば金属磁性体ではなく、ＣＦＲＰのような合成樹脂であることが可能となる。回転子本体を金属磁性体ではなく、合成樹脂などにすることにより、イナーシャを最小限とすることが可能となり、その結果、片持ち構造を採用しても、イナーシャを最小限とし、回転子の振れや振動を抑制できる。

　第１９の開示では、第１７の開示において、前記永久磁石は、極異方性の磁石である。

　ハルバッハ配列と称される磁石配列を用いる場合と比較して、減磁の影響を抑制することができる。

　第２０の開示では、第１５～第１９の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子よりも径方向外側に配置されるアウタロータ構造である。

　これにより、回転子本体の径方向内側に磁石部が固定されることとなる。このため、インナロータ構造と異なり、回転子が回転する場合に磁石部に遠心力が働いても、回転子本体によって磁石部を径方向内側に好適に保持することができる。すなわち、インナロータ構造と比較して、磁石を回転子本体に固定する構造を最低限にすることができる。その結果、片持ち構造を採用しても、イナーシャを最小限とし、回転子の振れや振動を抑制できる。

　第２１の開示では、第１５～第２０の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子本体は、前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部と、前記磁石保持部よりも小径の筒状であり、且つ前記回転軸が挿通される固定部と、前記磁石保持部及び前記固定部を繋ぐ中間部と、を有し、前記固定部は、前記回転軸と一体回転するように前記回転軸が固定された状態で、前記軸受を介して前記ハウジングに対して回転可能に固定されており、前記中間部は、前記回転子の径方向の内側と外側との間で前記軸方向の段差を有し、前記軸方向において前記磁石保持部と前記固定部とが一部重複している。

　これにより、回転電機の軸方向の長さを短くするとともに、軸方向における磁石保持部及び固定部の長さを確保することができる。固定部の長さを確保することにより、軸受の間隔を確保可能となり、より安定させることができる。また、回転子の重心に、軸受の少なくとも一部をより近づけることが可能となり、より安定させることができる。

　第２２の開示では、第１５～第２１の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は空冷フィンを備えている。

　空冷フィンにより、熱を効果的に逃がすことができる。

　第２３の開示では、第１５～第２２の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子本体は、前記軸方向において、前記軸受が配置される側とは反対側において、開口している。

　このため、回転子の内部に発熱体を収容しても、開口側により、熱を効率的に逃すことが可能となる。また、この場合、開口側には、回転に伴う発熱が生じる軸受が配置されていないため、開口側へ風の流れができ、熱を効率的に逃すことが可能となる。

　第２４の開示は、界磁磁束を生じさせる磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子に対して同軸に対向配置された固定子と、を備えた回転電機において、前記磁石部は、磁化方向が前記回転子の径方向に沿うように設けられた複数の第１磁石と、磁化方向が前記回転子の周方向に沿うように設けられた複数の第２磁石とを有しており、複数の前記第１磁石は、前記周方向に所定間隔で配置されるとともに、複数の前記第２磁石は、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に配置されており、前記磁石部には、前記第１磁石の反固定子側における端面、及び前記第２磁石の反固定子側における端面のうち、少なくともいずれかの端面が径方向において前記固定子側に凹む凹部が設けられており、前記回転子には、前記反固定子側の面において前記凹部に軟磁性材料よりなる磁性体が設けられている。

　従来、永久磁石の磁石配列を、所定の配列とすることにより、磁束密度を増加させる回転電機が知られている（例えば、上記特許文献３）。特許文献３の回転電機において、永久磁石は、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を周方向とする第２磁石とを有しており、周方向に第１磁石が配置されるとともに、周方向において隣り合う第１磁石の間であって、第１磁石よりも径方向外側に第２磁石が配置されている。また、回転電機において、第１磁石は、隣り合う第１磁石と磁化方向が反対方向となっており、同様に、第２磁石は、隣り合う第２磁石と磁化方向が反対方向となっている。また、第１磁石よりも径方向外側であって、第２磁石の間には、コア片を配置している。これにより、固定子側への磁束密度を増加させ、回転電機の小型高出力化を可能としている。

　ところで、特許文献３の回転電機では、第１磁石をシャフトに固定している。この場合、シャフト側において、磁路が磁気飽和する可能性がある。磁気飽和した場合、磁束の流れが悪くなり、第１磁石が減磁を起こす。その結果、磁束密度が低下に伴って回転電機の出力が低下する。

　そこで、第２４の開示の主たる目的は、磁束の流れをよくする回転電機を提供することにある。第２４の開示の磁石部には、第１磁石の反固定子側における端面、及び第２磁石の反固定子側における端面のうち、少なくともいずれかの端面が径方向において固定子側に凹む凹部が設けられている。そして、回転子は、凹部に軟磁性材料よりなる磁性体を設けている。これにより、磁石からの磁束の流れが良くなり、固定子側への磁束密度を向上させることができる。

　例えば、上記磁石配列において、磁石部の反固定子側であって、周方向において隣接する第１磁石及び第２磁石に亘って軟磁性材料よりなる磁石保持部が設けられている場合、当該磁石保持部内において、磁路が磁気飽和する可能性がある。特に、隣接する第１磁石及び第２磁石との境目となる部分で磁気飽和しやすい。磁石保持部内において、磁気飽和すると、当該磁気飽和した部分を迂回するように、磁束が流れるため、磁路が歪み、減磁の原因となる。

　そこで、磁石部の反固定子側の面において、前記凹部を設け、当該凹部に軟磁性材料よりなる磁性体を設けることにより、当該磁気飽和を緩和し、磁石の減磁を防ぐことができる。つまり、回転電機の出力低下を抑制できる。

　また、例えば、磁石部の反固定子側に軟磁性材料よりなる磁石保持部が設けられていない場合であっても、磁性体により、磁石部において反固定子側から磁束が漏れることを抑制し、固定子側への磁束密度を向上させることができる。

　第２５の開示では、第２４の開示において、前記第１磁石及び前記第２磁石のいずれか一方の径方向厚さ寸法が、他方の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、前記磁性体は、その径方向厚さ寸法が小さい方の磁石において前記反固定子側に設けられている。

　これにより、磁石からの磁束の流れが良くなり、固定子側への磁束密度を向上させることができる。

　第２６の開示では、第２４の開示において、前記第１磁石の径方向厚さ寸法が、前記第２磁石の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、前記磁性体は、前記第１磁石において前記反固定子側に設けられており、前記第１磁石の径方向厚さ寸法及び前記磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、前記第２磁石の径方向厚さ寸法とが同じである。

　磁化方向が径方向である第１磁石において、その反固定子側が最も減磁しやすい。そこで、磁性体を径方向において第１磁石の内外となるように配置することにより、効果的に減磁を抑制しつつ、効果的に第１磁石の量を減らすことができる。また、第１磁石の径方向厚さ寸法及び磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、第２磁石の径方向厚さ寸法とを同じとすることにより、磁束の流れが良くなり、磁束密度を向上させることができる。

　第２７の開示では、第２４又は第２６の開示において、前記第１磁石のうち、磁化方向が径方向において固定子側である前記第１磁石において、その反固定子側に、前記磁性体が設けられている。

　これにより、回転子鉄損の抑制と、減磁界の抑制を良好に得ることができる。

　第２８の開示では、第２４の開示において、前記第２磁石の径方向厚さ寸法が、前記第１磁石の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、前記磁性体は、前記第２磁石において前記反固定子側に設けられており、前記第２磁石の径方向厚さ寸法及び前記磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、前記第１磁石の径方向厚さ寸法とが同じである。

　磁性体を径方向において第２磁石の内外となるように配置することにより、効果的に減磁を抑制しつつ、効果的に第２磁石の量を減らすことができる。また、第２磁石の径方向厚さ寸法及び磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、第１磁石の径方向厚さ寸法とを同じとすることにより、磁束の流れが良くなり、磁束密度を向上させることができる。

　第２９の開示では、第２４～第２８の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記磁石部と共に前記磁性体を保持する軟磁性材料よりなる磁石保持部を備え、前記磁石保持部は、前記磁石部において前記反固定子側に設けられおり、且つ、周方向において隣接する前記第１磁石及び前記第２磁石に亘って設けられている。

　磁石部において反固定子側に軟磁性材料よりなる保持部を設けることにより、磁石部において反固定子側から磁束が漏れることを抑制し、固定子側への磁束密度を向上させることができる。その際、保持部内において、磁路が磁気飽和し、第１磁石が減磁を起こす可能性があるが、前述したように、凹部に磁性体を設けることにより、磁気飽和を緩和し、磁石の減磁を防ぐことができる。

　第３０の開示では、第２４～第２９の開示のいずれか１つにおいて、周方向における前記第２磁石の長さが、電気角α［ｄｅｇＥ］で表すと、５２＜α＜８０の範囲である。

　磁性体を配置することにより、一般的に６０［ｄｅｇＥ］となる補極角度最適値が、６８［ｄｅｇＥ］にずれる。このため、上記範囲で第２磁石（補極）を設定することにより、減磁をせず、機械的な回り止めを良好に行うことができる。

　第３１の開示では、第２４～第３０の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子よりも径方向外側に配置されるアウタロータ構造である。

　これによれば、アウタロータ構造はインナロータ構造と比較して、遠心力により磁石が脱落しにくいため、脱落防止部材が不要となり、回転子を薄くし、固定子と回転子との間のエアギャップ長を短くすることができ、出力トルクが向上する。

　第３２の開示では、第２４～第３１の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記磁石部と共に前記磁性体を保持する磁石保持部を備え、前記磁性体は、周方向において前記磁石保持部と係合する係合部を備える。

　一般に磁石よりも機械的特性（剛性等）が良い磁性体に係合部を設けることにより、保持部との回り止めを良好に行うことができる。

　第３３の開示では、第２４～第３２の開示のいずれか１つにおいて、前記第１磁石には、磁化方向が径方向外側である第１Ａ磁石と、磁化方向が径方向内側である第１Ｂ磁石があり、前記第２磁石には、磁化方向が周方向の両側のうち一方側である第２Ａ磁石と、磁化方向が他方側である第２Ｂ磁石があり、前記磁石部は、前記第１Ａ磁石、前記第２Ａ磁石、前記第１Ｂ磁石、前記第２Ｂ磁石の順番で周方向に配列されている。

　上記のような磁石配列にすることにより、固定子側への磁束密度を向上させることができる。

　第３４の開示は、磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子と同軸に配置された固定子と、を備えた回転電機であって、前記固定子巻線は、前記磁石部に対して軸方向に重複する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石部の軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、前記同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う前記磁石対向部同士の周方向における中心位置の間の長さである配置ピッチをＰｓとし、前記同一のピッチ円の直径をＤｓとし、Ｄｓ／Ｐｓをιとする場合、２４＜ι＜３４に設定されている。

　回転電機としては、例えば上記特許文献４に開示されているように、磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、回転子と同軸に配置された固定子とを備える回転電機が知られている。固定子巻線は、磁石部に対して軸方向に重複する位置に配置される磁石対向部と、磁石部の軸方向外側となる位置において同相の磁石対向部同士を所定数おきに互いに接続するターン部とを有している。

　ところで、回転電機のトルクの増強を図る上では、固定子巻線の各磁石対向部の周方向における配置位置のピッチを適正なものとすることが要求される。ただし、そのピッチは、回転電機の体格に応じて変わり得る。この場合、回転電機の体格に応じたピッチの設計を行う必要が生じ、設計工数が増加する懸念がある。

　そこで、第３４の開示の主たる目的は、各磁石対向部の配置位置のピッチを適正なものとするに際し、設計工数の増加を抑制できる回転電機を提供することにある。第３４の開示では、ターン部により互いに接続される同相の磁石対向部同士が、回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されている。同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う磁石対向部同士の周方向における中心位置の間の長さを配置ピッチとし、この配置ピッチをＰｓとする。また、同一のピッチ円の直径をＤｓとする。この直径Ｄｓは、回転電機の体格に応じた値となる。ここで、本願発明者は、Ｄｓ／Ｐｓをιとする場合、ιを適正な範囲内の値に設定することにより、回転電機の体格に依らず、トルクの増強を適正かつ簡易に実施できることを見出した。そして、その範囲が２４＜ι＜３４であることを見出した。

　そこで、第３４の開示では、２４＜ι＜３４に設定されるように、各磁石対向部の周方向における配置位置のピッチが定められている。ιを用いた設定方法によれば、各磁石対向部の配置位置のピッチを適正なものとするに際し、設計工数の増加を抑制することができる。

　磁石対向部及びターン部が銅以外の導電性材料で構成されることもある。この場合、第３５の開示のように、銅の電気抵抗率［Ωｍ］をρ１とし、導電性材料の電気抵抗率をρ２とし、ρ１／ρ２をρｓとする場合、２４／ρｓ＜ι＜３４／ρｓに設定されればよい。例えば、銅よりも電気抵抗率が大きい導電性材料（例えばアルミニウム）が用いられる場合、ρｓが１未満となり、ιの下限値及び上限値が大きくなる。このことは、銅よりも電気抵抗率が大きい導電性材料が用いられる場合、銅が用いられる場合よりも、配置ピッチを短くすることを示している。以上説明した第３５の開示によれば、磁石対向部及びターン部が銅以外の導電性材料で構成される場合であっても、設計工数の増加を抑制することができる。

　ここで、回転子の極対数は、例えば１２以上とすることができる。

　第３６の開示では、第３４又は第３５の開示において、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成となっている。

　第３６の開示では、周方向に隣り合う磁石対向部の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない、いわゆるスロットレス構造となっている。このため、各磁石対向部の間にティースが設けられている場合に比べて、隣り合う各磁石対向部を近づけることで導体断面積を大きくすることができる。また、スロットレス構造では、磁石対向部間のコア部材がないことで磁気飽和の解消が可能となる。磁気飽和を解消できることと、導体断面積を大きくできることとにより、固定子巻線への通電電流を増大させることができる。これにより、回転電機のトルクの増強を図る上で好適な構成を実現できる。

　なお、周方向に並ぶ各導線の間においてティースが設けられている構成とは、ティースが、径方向に所定厚さを有し、かつ周方向に所定幅を有することで、各導線の間に磁気回路の一部、すなわち磁石磁路を形成する構成であると言える。この点において、各導線の間にティースが設けられていない構成とは、上記の磁気回路の形成がなされていない構成であると言える。

　スロットレス構造の回転電機としては、例えば第３７の開示のような構成もある。第３７の開示では、磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の相巻線からなる固定子巻線を有し、前記回転子と同軸に配置された固定子と、を備えた回転電機であって、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記固定子巻線の前記磁石対向部は、周方向に所定間隔で定められた位置にそれぞれ配置されており、前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石を有し、前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材を有しており、前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなる。

　第３７の開示によれば、回転子が有する磁石部の磁束を固定子で十分受けることができる。

　なお、第３７の開示において、前記固定子は、固定子コアを有しており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に延びる突起部とを有し、前記突起部は、前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法が、前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部の径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい構成となっていてもよい。

　第３８の開示では、第３６又は第３７の開示において、前記固定子は、固定子コアを有しており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられている。

　第３８の開示では、固定子巻線に固定子コアが組み付けられており、その組み付け状態において、周方向に隣り合う磁石対向部の間に、軟磁性材からなるコア部材が設けられていない構成となっている。この場合、回転子に対して径方向反対側に設けられた固定子コアがバックヨークとして機能することで、各磁石対向部の間にコア部材が存在していなくても、適正な磁気回路の形成が可能となる。

　第３９の開示では、第３４又は第３５の開示において、前記固定子は、固定子コアを有しており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に延びる突起部とを有し、前記突起部は、前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法が、前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部の径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい構成となっている。

　第３９の開示では、固定子コアは、回転子とは径方向反対側に設けられているヨーク部から、周方向に隣り合う磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部を有しており、その突起部における径方向の厚さ寸法が、磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい構成となっている。この場合、突起部は、径方向の厚み寸法が制限されており、周方向に隣り合う磁石対向部の間においてティースとして機能するものでない。このため、第３９の開示の回転電機はスロットレス構造となっている。このため、磁気飽和の解消が可能となり、固定子巻線への通電電流を増大させることができる。これにより、回転電機のトルクの増強を図る上で好適な構成を実現できる。

　ここで、第３９の開示は、具体的には例えば、第４０の開示とすることができる。第４０の開示では、第３９の開示において、前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい。

　また、第４０の開示は、具体的には例えば、第４１の開示とすることができる。第４１の開示では、第４０の開示において、前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している。

　第４１の開示によれば、固定子巻線の各磁石対向部を、突起部を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置することができる。

　第４２の開示では、第３９の開示において、同相の前記相巻線は、前記磁石対向部及び前記ターン部からなる複数の導体部材が電気的に接続されることにより構成されており、前記固定子コアは、前記導体部材の数以上の前記突起部を有しており、前記各突起部は、前記固定子における前記各導体部材の配置位置に対応した位置に設けられている。

　第４２の開示によれば、同相の相巻線が複数の導体部材により構成されている場合において、周方向における各導体部材の位置決めを容易に実施することができる。

　第４３の開示では、第３６～第４２の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線を用いて構成されている。

　第４３の開示では、固定子巻線において導線を扁平状にして磁石対向部における径方向厚さを薄くすることにより、その磁石対向部においてその径方向の中心位置を回転子の磁石部に近づけることができる。これにより、スロットレス構造の採用による固定子での磁気飽和の抑制を図りつつ、固定子巻線の磁石対向部における磁束密度を高めてトルクの増強を図ることが可能となる。

　第４４の開示では、第３６～第４３の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子巻線に用いられる導線は、複数の素線が撚りあった集合体からなる導体を有している。

　スロットレス構造では、回転子の磁石部が発する磁界が、空気中とともに、固定子巻線を構成する導線にも直接印加されてしまう。回転子の磁石部が発する磁界は、回転子が機械的に回転しているために回転磁界となり、固定子巻線から見た磁界強度は正弦波状の交流磁界になっている。この回転磁界は、回転子の機械回転周波数に同期する基本周波数よりも高い高調波成分を含むことがある。

　導線の電気抵抗は空気の電気抵抗よりも遥かに小さい。このため、高調波成分を含む交流磁界が導線に鎖交し、それにより、この鎖交磁束の時間変化率に比例した導線中を還流する高調波起電圧が発生し、この起電圧に起因する循環電流である渦電流が導線に流れる。その結果、渦電流損失が発生し、固定子の温度が上昇したり、固定子の振動が増大したりする懸念がある。

　そこで、第４４の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体からなる導体を有している。このため、導線における電流流通経路の細線化を図ることができ、高調波磁界を含む磁石部からの磁界が導線と鎖交した場合に流れる渦電流に対する導線の電気抵抗を大きくすることができる。その結果、導線に流れる渦電流を低減することができる。

　また、各導線は、素線が撚り合わせられて構成されているため、各素線において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じ、鎖交磁界に起因した逆起電圧が相殺される。その結果、導線を流れる渦電流の低減効果を高めることができる。

　第４５の開示では、第４４の開示において、前記各素線のうち隣り合う少なくとも１組の素線同士の間が電気的に絶縁されている。

　第４５の開示によれば、渦電流が流れる電流ループの面積を小さくでき、渦電流の低減効果を高めることができる。

　第４６の開示では、第４４又は第４５の開示において、前記素線は、自身に流れる電流に対する電気抵抗よりも、自身と隣り合う素線との間における電気抵抗の方が大きい特性を有している。

　第４６の開示では、このような特性、いわゆる電気的異方性を各素線が有している。このため、各素線は、例えば自身の外周面に絶縁層を有していなくても、渦電流の低減効果を高めることができる。

　第４７の開示では、第３４～第４７の開示のいずれか１つにおいて、前記ターン部は、少なくとも前記固定子の軸方向両端部に固定されている。

　第４７の開示によれば、固定子巻線を固定子に堅牢に固定することができる。

　第４８の開示では、前記ターン部の断面積が前記磁石対向部の断面積よりも大きい。

　磁石対向部よりも軸方向外側となる位置付近は、径方向において磁石部と対向しない位置であるため、ターン部を配置する場合のスペース上の制約が小さい。このため、第４８の開示では、ターン部の断面積が磁石対向部の断面積よりも大きい。これにより、ターン部の電気抵抗を低減し、トルクの増強を図ることができる。

　第５０の開示は、磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の導線を含む固定子巻線を有し、前記回転子に対向して配置される固定子と、を備えた回転電機であって、周方向に隣り合う前記導線の間に軟磁性体からなるコア部材が設けられていない構成となっており、前記導線は、複数の素線が撚りあった集合体からなる導体を有している。

　従来から、例えば上記特許文献５に記載されているように、家電用、産機用、遊技機用、農建機用、自動車用に適用される回転電機が知られている。一般的には、ティースで区画された巻線収容部であるいわゆるスロットが固定子コア（つまり、鉄心）に形成され、銅線やアルミ線等の導線がスロットに収容されることにより固定子巻線が構成されている。

　一方で、固定子のティースを廃止したスロットレスモータも提案されている。

　スロットレスモータでは、回転子の磁石部が発する磁界が、空気中とともに、固定子巻線を構成する導線にも直接印加されてしまう。導線の透磁率はほぼ空気の透磁率に等しいため、空気中及び導線中問わず一様な磁界が印加される。回転子の磁石部が発する磁界は、回転子が機械的に回転しているために回転磁界となり、固定子巻線から見た磁界強度は正弦波状の交流磁界になっている。この回転磁界は、回転子の機械回転周波数に同期する基本周波数よりも高い高調波成分を含むことがある。

　そこで、第５０の開示の主たる目的は、渦電流損失を低減できるスロットレス構造の回転電機を提供することにある。第５０の開示では、周方向に隣り合う導線の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成であるスロットレス構造となっている。この構成において、第５０の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体からなる導体を有している。このため、導線における電流流通経路の細線化を図ることができ、高調波磁界を含む磁石部からの磁界が導線と鎖交した場合に渦電流が生じても、その渦電流に対する導線の過電流抑制効果を大きくすることができる。その結果、導線に流れる渦電流を低減でき、渦電流損失を低減することができる。

　また、各導線は、素線が撚り合わせられて構成されているため、各素線において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じ、鎖交磁界に起因した逆起電圧が相殺される。その結果、導線を流れる渦電流の低減効果を高めることができ、渦電流損失の低減効果を高めることができる。

　第５１の開示は、磁石部を有し、回転自在に支持された回転子と、複数の導線を含む固定子巻線と、固定子コアとを有し、前記回転子に対向して配置される固定子と、を備えた回転電機であって、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部とを有し、前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さくされており、前記導線は、複数の素線が撚りあった集合体からなる導体を有している。

　第５１の開示では、固定子コアは、回転子とは径方向反対側に設けられているヨーク部から、周方向に隣り合う磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部を有しており、突起部におけるヨーク部からの径方向の厚さ寸法が、磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さくされている。この場合、突起部は、径方向の厚み寸法が制限されており、周方向に隣り合う磁石対向部の間においてティースとして機能するものでない。このため、第２の手段の回転電機はスロットレス構造となっている。

　ここで、突起部の径方向の厚み寸法が制限されているため、径方向において突起部から突出した磁石対向部の鎖交磁束が増大してしまう。鎖交磁束の増大は、渦電流の増大につながる。しかし、第５１の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体であり、また、素線が撚り合わせられて各導体が構成されているため、導線に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、第２の手段によれば、位置決め機能を実現しつつ、渦電流を低減でき、渦電流損失を低減することができる。

　ここで、第５１の開示は、具体的には例えば、第５２の開示とすることができる。第５２の開示では、第５１の開示において、前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい。

　また、第５２の開示は、具体的には例えば、第５３の開示とすることができる。第５３の開示では、第５３の開示において、前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している。

　第５３の開示によれば、固定子巻線の各磁石対向部を、突起部を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置することができる。

　ここで、スロットレス構造としては、具体的には例えば、第５４の開示を用いることができる。第５４の開示は、複数の導線を含む固定子巻線を有する固定子と、前記固定子と対向する面に磁石部を有し、回転自在に配置された回転子と、を備えた回転電機であって、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記固定子巻線の前記磁石対向部は、周方向に所定間隔で定められた位置にそれぞれ配置されており、前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石を有し、前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材を有しており、前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなる。

　第５４の開示によれば、回転子が有する磁石部の磁束を固定子で十分受けることができる。

　第５５の開示では、第５０～第５４の開示のいずれか１つにおいて、前記素線は、繊維状の導電材により構成されている。

　第５５の開示では、各素線が繊維状の導電材により構成されているため、導体における電流流通経路をより細線化でき、また、電流流通経路の撚り回数をより増大できる。これにより、渦電流の低減効果を高めることができ、渦電流損失の低減効果を高めることができる。

　ここで、各素線は、具体的には例えば第５６の開示のように、少なくともカーボンナノチューブ繊維（以下、ＣＮＴと称す）で構成されていればよい。この場合、渦電流抑制効果をいっそう増大でき、渦電流損失をいっそう低減することができる。

　また、各素線は、具体的には例えば第５７の開示のように、カーボンナノチューブ繊維の炭素のうち少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維で構成されていればよい。この場合、渦電流抑制効果をさらに増大でき、渦電流損失の低減効果をさらに高めることができる。

　第５８の開示では、第５０～第５７の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線を用いて構成されている。

　第５８の開示では、固定子巻線において導線を扁平状にして磁石対向部における径方向厚さを薄くすることにより、その磁石対向部においてその径方向の中心位置を回転子の磁石部に近づけることができる。これにより、スロットレス構造の採用による固定子での磁気飽和の抑制を図りつつ、固定子巻線の磁石対向部における磁束密度を高めてトルクの増強を図ることが可能となる。

　ここで、導線を扁平状にすることによってトルクが増強されるものの、扁平状であることから導線の鎖交磁束が増大してしまう。鎖交磁束の増大は、渦電流の増大につながる。しかし、第５８の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体であり、また、素線が撚り合わせられて各導体が構成されているため、導線に流れる渦電流の低減効果が高められている。また、導線が径方向に薄い扁平状をなしていることによっても、渦電流の低減効果が高まる。したがって、第５８の開示によれば、回転電機のトルクの増強を図りつつ、渦電流を低減することができる。

　第５８の開示は、前記固定子が固定子コアを有しており、前記固定子コアが、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられている構成を備えていてもよい。この場合、導線を扁平状にして磁石対向部における径方向厚さを薄くすることにより、固定子コアと回転子との間のエアギャップを小さくできる。その結果、固定子及び回転子を通る磁束の磁気回路の磁気抵抗を低減でき、磁気回路の磁束を増大できる。これにより、スロットレス構造の採用による固定子での磁気飽和の抑制を図りつつ、回転電機のトルクの増強を図ることが可能となる。

　第５９の開示では、第５０～第５８の開示のいずれか１つにおいて、前記磁石部は、永久磁石を有する。

　磁石部が界磁巻線を備える構成では、回転電機の駆動制御を実施しない場合、界磁巻線に通電されず、界磁巻線から磁束が発生しない。これに対し、磁石部が永久磁石を備える構成では、永久磁石から磁界が常時発生している。このため、例えば、回転電機の回転軸が車両の車輪と動力伝達可能とされている場合、回転電機の駆動制御を実施しないときであっても車輪の回転により回転子が回転する。その結果、磁石部から回転磁界が常時発生し、高調波磁界に起因して導線に渦電流が流れてしまい、渦電流損失が発生してしまう。

　しかし、第５９の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体であり、また、素線が撚り合わせられて各導体が構成されているため、導線に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、第５９の開示によれば、回転電機の駆動制御を実施しない場合においても、渦電流損失を好適に低減することができる。

　第６０の開示では、第５９の開示において、前記永久磁石は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されている。

　一般的に、埋め込み磁石型回転電機の回転子の構成として、永久磁石がｄ軸に配置され、ｑ軸に鉄心が配置されたものが知られている。この場合、ｄ軸近傍の固定子巻線が励磁されることで、固定子から回転子のｑ軸に励磁電流が流入される。これにより、回転子のｑ軸コア部分に、広範囲の磁気飽和が生じ得る。

　そこで、ｑ軸コア部分で生じる磁気飽和をなくすべく、第６０の開示では、回転子において固定子との対向面に永久磁石が配置される構成としている。この構成を前提として、回転電機のトルクを増強すべく、第６０の開示では、極異方構造の永久磁石を採用している。詳しくは、永久磁石は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、第１磁石及び第２磁石が周方向に交互に配置されている。これにより、磁気回路の磁束を増大でき、回転電機のトルクの増強を図ることが可能となる。

　ここで、磁束の増大によってトルクが増強されるものの、導線の鎖交磁束が増大してしまう。鎖交磁束の増大は、渦電流の増大につながる。しかし、第６０の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体であり、また、素線が撚り合わせられて各導体が構成されているため、導線に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、第６０の開示によれば、回転電機のトルクの増強を図りつつ、渦電流損失を低減することができる。

　永久磁石の構成としては、第６０の開示に代えて、例えば第６１の開示を採用できる。第６１の開示では、前記永久磁石は、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されている。

　第６２の開示では、第５０～第６１の開示のいずれか１つにおいて、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記ターン部の断面積が前記磁石対向部の断面積よりも大きい。

　磁石対向部よりも軸方向外側となる位置付近は、径方向において磁石部と対向しない位置であるため、ターン部を配置する場合のスペース上の制約が小さい。このため、第６２の開示では、ターン部の断面積が磁石対向部の断面積よりも大きい。これにより、ターン部の電気抵抗を低減し、トルクの増強を図っている。

　ここで、回転磁界の漏れ磁束がターン部と鎖交し得る。この場合、ターン部の断面積が大きいことから、渦電流も大きくなる懸念がある。しかし、第６２の開示では、固定子巻線の各導線が複数の素線の集合体であり、また、素線が撚り合わせられて各導体が構成されているため、導線に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、第６２の開示によれば、回転電機のトルクの増強を図りつつ、渦電流損失を低減することができる。

　第６３の開示は、磁石部を有し、回転自在に支持される回転子と、複数の導線を含む固定子巻線を有し、前記回転子と同軸に配置される固定子と、を備えた回転電機であって、周方向に隣り合う前記導線の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成となっており、前記磁石部のうち径方向において前記固定子側の面と、前記回転子の軸心との径方向における距離が５０ｍｍ以上とされており、前記磁石部のうち径方向において前記固定子側とは反対側の面と、前記固定子巻線のうち径方向において前記回転子側とは反対側の面との距離をＬＳとし、前記磁石部の径方向の厚さ寸法をＬＭとする場合、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされており、前記固定子及び前記回転子における磁気回路において、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最大値である第１距離をＭＡとし、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最小値である第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている。

　従来、ブラシレスの回転電機としては、例えば上記特許文献６に記載されたコアレスモータ、又はスロットレスモータと呼ばれる固定子に鉄心が使用されないスロットレス構造のものが広く知られている。

　スロットレス構造の回転電機としては、その出力が数十Ｗから数百Ｗ級の模型用などに使用される小規模なものばかりであり、１０ｋＷを超すような工業用の大型の回転電機は希少である。その理由について本願発明者は検討した。

　近年主流の回転電機は、次の４種類に大別される。それら回転電機とは、ブラシ付きモータ、カゴ型誘導モータ、永久磁石式同期モータ及びリラクタンスモータである。

　ブラシ付きモータには、ブラシを介して励磁電流が供給される。このため、大型機のブラシ付きモータの場合、ブラシが大型化したり、メンテナンスが煩雑になったりしたりする。これにより、半導体技術の目覚ましい発達に伴い、誘導モータ等のブラシレスモータに置換されてきた経緯がある。一方、小型モータの世界では、低い慣性及び経済性の利点から、コアレスモータも多数世の中に供給されている。

　カゴ型誘導モータでは、１次側の固定子巻線で発生させる磁界を２次側の回転子の鉄心で受けてカゴ型導体に集中的に誘導電流を流して反作用磁界を形成することにより、トルクを発生させる原理である。このため、機器の小型高効率の観点からすれば、固定子側及び回転子側ともに鉄心をなくすことは得策ではない。

　リラクタンスモータは、当に鉄心のリラクタンス変化を活用するモータであり、原理的に鉄心をなくすことは不可能である。

　永久磁石式同期モータでは、近年ＩＰＭ（つまり埋め込み磁石型回転子）が主流であり、特に大型機においては、特殊事情がない限りほぼＩＰＭであると考えてよい。

　ＩＰＭは、磁石トルク及びリラクタンストルクを併せ持つ特性を有しており、インバータ制御により、それらトルクの割合が適時調整されながら運転される。このため、ＩＰＭは小型で制御性に優れるモータである。

　本願発明者の分析により、磁石トルク及びリラクタンストルクを発生する回転子表面のトルクを、回転子における永久磁石の径方向両側のうち固定子と対向する面と、回転子の軸心との径方向における距離ＤＭ、すなわち、一般的なインナロータの固定子鉄心の半径を横軸にとって描くと図７３に示すものとなる。

　磁石トルクは、下式（ｅｑ１）に示すように、永久磁石の発生する磁界強度によりそのポテンシャルが決定されるのに対し、リラクタンストルクは、下式（ｅｑ２）に示すように、インダクタンス、特にｑ軸インダクタンスの大きさがそのポテンシャルを決定する。

　磁石トルク＝ｋ・Ψ・Ｉｑ　　　　　　　　　　　　・・・・・・・（ｅｑ１）
　リラクタンストルク＝ｋ・（Ｌｑ－Ｌｄ）・Ｉｑ・Ｉｄ　・・・・・（ｅｑ２）
　ここで、永久磁石の磁界強度と巻線のインダクタンスの大きさとを固定子鉄心半径で比較してみた。永久磁石の発する磁界強度、すなわち磁束量Ψは、固定子と対向する面の永久磁石の総面積に比例する。円筒型の回転子であれば円筒の表面積になる。厳密には、Ｎ極とＳ極とが存在するので、円筒表面の半分の専有面積に比例する。円筒の表面積は、円筒の半径と、円筒長さとに比例するのは言うまでもない。つまり、円筒長さが一定であれば、円筒の半径に比例する。

　一方、巻線のインダクタンスＬｑは、鉄心形状に依存はするものの感度は低く、むしろ固定子巻線の巻数の２乗に比例するため、巻数の依存性が高い。なお、μを磁気回路の透磁率、Ｎを巻数、Ｓを磁気回路の断面積、δを磁気回路の有効長さとする場合、インダクタンスＬ＝μ・Ｎ＾２×Ｓ／δである。巻線の巻数は、巻線スペースの大きさに依存するため、円筒型モータであれば、固定子の巻線スペース、すなわちスロット面積に依存することになる。図７４に示すように、スロット面積は、スロットの形状が略四角形であるため、周方向の長さ寸法ａ及び径方向の長さ寸法ｂとの積ａ×ｂに比例する。

　スロットの周方向の長さ寸法は、円筒の直径が大きいほど大きくなるため、円筒の直径に比例する。スロットの径方向の長さ寸法は、当に円筒の直径に比例する。つまり、スロット面積は、円筒の直径の２乗に比例する。また、上式（ｅｑ２）からも分かる通り、リラクタンストルクは、固定子電流の２乗に比例するため、いかに大電流を流せるかで回転電機の性能が決まり、その性能は固定子のスロット面積に依存する。以上より、円筒の長さが一定なら、リラクタンストルクは円筒の直径の２乗に比例する。このことを踏まえ、磁石トルク及びリラクタンストルクと固定子鉄心半径との関係性をプロットした図が図７３である。

　図７３に示すように、磁石トルクは固定子鉄心半径に対して直線的に増加し、リラクタンストルクは固定子鉄心半径に対して２次関数的に増加する。固定子鉄心半径が比較的小さい場合は磁石トルクが支配的であり、固定子鉄心半径が大きくなるに連れてリラクタンストルクが支配的であることがわかる。本願発明者は、図７３における磁石トルク及びリラクタンストルクの交点が、所定の条件下において、おおよそ固定子鉄心半径＝５０ｍｍの近傍であるとの結論に至った。つまり、固定子鉄心半径が５０ｍｍを十分に超えるような１０ｋＷ級のモータでは、リラクタンストルクを活用することが現在の主流であるため鉄心を無くすことは困難であり、このことが大型機の分野においてスロットレス構造の回転電機が存在しない理由の１つであると結論づけた。

　固定子に鉄心が使用される回転電機の場合、鉄心の磁気飽和が常に課題となる。特にラジアルギャップ型の回転電機では、回転軸の縦断面形状は１磁極当たり扇型となり、機器内周側程磁路幅が狭くなりスロットを形成するティース部分の内周側寸法が回転電機の性能限界を決める。いかに高性能な永久磁石を使おうとも、この部分で磁気飽和が発生すると、永久磁石の性能を十分にひきだすことができない。この部分で磁気飽和を発生させないためには、内周径を大きく設計することになり結果的に機器の大型化に至ってしまうのである。

　例えば、分布巻の回転電機では、３相巻線であれば、１磁極あたり３つ乃至６つのティースで分担して磁束を流すのだが、周方向前方のティースに磁束が集中しがちであるため、３つ乃至６つのティースに均等に磁束が流れるわけではない。この場合、一部（例えば１つ又は２つ）のティースに集中的に磁束が流れながら、回転子の回転に伴って磁気飽和するティースも周方向に移動してゆく。これがスロットリップルを生む要因にもなる。

　以上から、固定子鉄心半径が５０ｍｍ以上となるスロットレス構造の回転電機において、磁気飽和を解消するために、ティースを廃止したい。しかし、ティースが廃止されると、回転子及び固定子における磁気回路の磁気抵抗が増加し、回転電機のトルクが低下してしまう。磁気抵抗増加の理由としては、例えば、回転子と固定子との間のエアギャップが大きくなることがある。このように、固定子鉄心半径が５０ｍｍ以上となるスロットレス構造の回転電機においては、トルクを増強することについて改善の余地がある。

　そこで、第６３の開示の主たる目的は、上述したＤＭが５０ｍｍ以上となるスロットレス構造の回転電機であって、トルクを増強できる回転電機を提供することにある。第６３の開示では、周方向に隣り合う導線の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成であるスロットレス構造となっている。

　第６３の開示において、上記ＬＭ／ＬＳが大きいほど、磁石部の径方向の厚さ寸法が大きくなり、永久磁石の起磁力が大きくなる。その結果、スロットレス構造の回転電機において、固定子巻線における磁束密度を高めることができ、回転電機のトルクの増強を図ることが可能となる。また、ＬＭ／ＬＳが大きいほど、回転子と固定子巻線との間のエアギャップが小さくなり、回転子及び固定子における磁気回路の磁気抵抗が小さくなる。その結果、トルクの増強を図ることが可能となる。第６３の開示では、ＬＭ／ＬＳが０．６以上とされているため、トルクの増強を図る上で好適な構成を実現できる。

　さらに、第６３の開示では、回転子及び固定子における磁気回路において、回転子の軸心からの径方向における距離の最大値である第１距離をＭＡとし、回転子の軸心からの径方向における距離の最小値である第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている。ＭＢ／ＭＡが大きいことは、磁気回路が径方向に薄いことを示し、磁気回路が径方向に薄いことは、磁路が短くなって磁気抵抗が小さくなることを示す。このため、第６３の開示では、ＭＢ／ＭＡが０．７以上とされることにより、磁気抵抗を低減できる好適な構成を実現できる。これにより、トルクの増強を図ることができる。

　スロットレス構造の回転電機としては、例えば第６４の開示のような構成もある。第６４の開示では、複数の導線を含む固定子巻線を有する固定子と、前記固定子と対向する面に磁石部を有し、回転自在に配置された回転子と、を備えた回転電機であって、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記固定子巻線の前記磁石対向部は、周方向に所定間隔で定められた位置にそれぞれ配置されており、前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石を有し、前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材を有しており、前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなる。

　第６４の開示によれば、回転子が有する磁石部の磁束を固定子で十分受けることができる。

　スロットレス構造の回転電機としては、例えば第６６の開示のような構成もある。第６６の開示では、磁石部を有し、回転自在に支持される回転子と、複数の導線を含む固定子巻線と、固定子コアとを有し、前記回転子と同軸に配置される固定子と、を備えた回転電機であって、前記磁石部のうち径方向において前記固定子側の面と、前記回転子の軸心との径方向における距離が５０ｍｍ以上とされており、前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部とを有し、前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に延びる突起部とを有し、前記突起部は、前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法が、前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部の径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい構成となっている。

　第６６の開示では、固定子コアは、回転子とは径方向反対側に設けられているヨーク部から、周方向に隣り合う磁石対向部の間に延びる突起部を有しており、その突起部における径方向の厚さ寸法が、ヨーク部に径方向に隣接する磁石対向部の径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい構成となっている。この場合、固定子巻線の各磁石対向部を、突起部を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置することができる。また、突起部は、径方向の厚み寸法が制限されており、周方向に隣り合う磁石対向部の間においてティースとして機能するものでない。このため、第６６の開示の回転電機はスロットレス構造となっている。

　ここで、第６６の開示は、具体的には例えば、第６７の開示とすることができる。第６７の開示では、第６６の開示において、前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい。

　また、第６７の開示は、具体的には例えば、第６８の開示とすることができる。第６８の開示では、前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している。

　第６８の開示によれば、固定子巻線の各磁石対向部を、突起部を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置することができる。

　第６９の開示では、第６５～第６８の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子は、固定子コアを有しており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられている。

　第６９の開示では、回転子に対して径方向反対側に設けられた固定子コアがバックヨークとして機能することで、周方向に隣り合う各導線の間にティースが存在していなくても、適正な磁気回路の形成が可能となる。

　第７０の開示では、第６５～第６８の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されており、前記磁石部は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されており、前記第１距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記磁石部の径方向外側の面までの径方向における距離であり、前記第２距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コアの径方向内側の面までの径方向における距離である。

　第７０の開示では、回転子が固定子の径方向外側に配置されるアウタロータ構造とされている。このため、第２距離が、回転子の軸心から、固定子コアの径方向内側の面までの径方向における距離とされている。

　また、第７０の開示では、回転電機のトルクを増強すべく、極異方構造の永久磁石を採用している。詳しくは、磁石部は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、第１磁石及び第２磁石が周方向に交互に配置されている。これにより、磁気回路の磁束を増大でき、回転電機のトルクの増強を図ることが可能となる。この構成においては、磁石部の磁束の大部分が磁石部を通る。このため、第７０の開示では、第１距離が、回転子の軸心から、円環状の磁石部の径方向外側の面までの径方向における距離とされている。

　第７１の開示では、第６５～第６８の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されており、前記磁石部は、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されており、前記磁石部の径方向外側の面から、前記磁石部の周方向における磁極間の長さをｄｆとする場合、前記第１距離は、前記磁石部の径方向外側の面からｄｆ／２だけ径方向外側に離れた位置から、前記回転子の軸心までの径方向における距離であり、前記第２距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コアの径方向内側の面までの径方向における距離である。

　第７１の開示では、アウタロータ構造とされているため、第２距離が、回転子の軸心から、固定子コアの径方向内側の面までの径方向における距離とされている。

　また、第７１の開示では、磁石磁束を増加させるために、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とが備えられる構成とされている。この構成においては、磁石部の磁束の一部が固定子コアから漏れる。このため、第９の手段よりも磁気回路が径方向外側に大きくなる。外側に大きくなる影響は、磁石部の径方向外側の面から、磁石部の周方向における磁極間の長さであるｄｆにより定量化できる。そこで、第７１の開示では、第１距離が、磁石部の径方向外側の面からｄｆ／２だけ径方向外側に離れた位置から、回転子の軸心までの径方向における距離とされている。

　第７２の開示では、第６５～第６８の開示のいずれか１つにおいて、前記回転子は、前記固定子の径方向内側に配置されており、前記磁石部は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されており、前記第１距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コアの径方向外側の面までの径方向における距離であり、前記第２距離は、前記回転子の軸心から、前記磁石部の径方向内側の面までの径方向における距離である。

　第７２の開示では、回転子が固定子の径方向内側に配置されるインナロータ構造とされている。このため、第２距離が、回転子の軸心から、固定子コアの径方向内側の面までの径方向における距離とされている。

　また、第７２の開示では、極異方構造の永久磁石を採用している。この構成においては、磁石部の磁束の大部分が磁石部を通る。このため、第７２の開示では、第１距離が、回転子の軸心から、固定子コアの径方向外側の面までの径方向における距離とされている。

　第７２の開示では、前記回転子は、前記固定子の径方向内側に配置されており、前記磁石部は、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とを有し、前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されており、前記磁石部の径方向外側の面から、前記磁石部の周方向における磁極間の長さをｄｆとする場合、前記第１距離は、前記固定子コアの径方向内側の面からｄｆ／２だけ径方向内側に離れた位置から、前記回転子の軸心までの径方向における距離であり、前記第２距離は、前記回転子の軸心から、前記磁石部の径方向内側の面までの径方向における距離である。

　また、第７２の開示では、磁石磁束を増加させるために、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とが備えられる構成とされている。この構成においては、磁石部の磁束の一部が固定子コアから漏れる。このため、第７２の開示では、第１距離が、固定子コアの径方向内側の面からｄｆ／２だけ径方向内側に離れた位置から、回転子の軸心までの径方向における距離とされている。

　第７３の開示では、第６９～第７２の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子コアの径方向の厚さ寸法は、前記磁石部の径方向の厚さ寸法よりも小さく、かつ、前記固定子巻線の径方向の厚さ寸法よりも大きい。

　第７３の開示によれば、磁石部の磁石の発する磁束を磁気飽和させることなく固定子が受け止めることができるとともに、固定子から磁束を漏らさないようにできる。

　第７４の開示では、第６３～第７３の開示のいずれか１つにおいて、前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線を用いて構成されている。

　第７４の開示では、固定子巻線において導線を扁平状にして磁石対向部における径方向厚さを薄くすることにより、その磁石対向部においてその径方向の中心位置を回転子の磁石部に近づけることができる。これにより、スロットレス構造の採用による固定子での磁気飽和の抑制を図りつつ、固定子巻線の磁石対向部における磁束密度を高めてトルクの増強を図ることが可能となる。

　第７５の開示では、第６３～第７４の開示のいずれか１つにおいて、前記磁石部の１磁極ピッチの周方向における長さをＣｓとする場合、２×ＤＭ／Ｃｓが３．５以上であってかつ１２以下とされている。

　磁石部において固定子側の面の周方向長さは、おおよそ２π×ＤＭとなり、２π×ＤＭ／Ｃｓは、上記周方向長さに対する１磁極の周方向長さの割合を示すこととなる。２×ＤＭ／Ｃｓが３．５以上であってかつ１２以下にされている場合、２π×ＤＭ／Ｃｓの整数値は、１１以上であってかつ３７以下となる。つまり、このような構成の回転電機の磁極数は、１２極以上であってかつ３６極以下という比較的磁極数の多い回転電機となる。磁極数が多いことにより、例えば、１磁極あたりの磁束量を低減することができ、磁石量の低減効果が期待できる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、回転電機の縦断面斜視図であり、図２は、回転電機の縦断面図であり、図３は、図２のIII－III線断面図であり、図４は、図３の一部を拡大して示す断面図であり、図５は、回転電機の分解図であり、図６は、インバータユニットの分解図であり、図７は、固定子巻線のアンペアターンとトルク密度との関係を示すトルク線図であり、図８は、回転子及び固定子の横断面図であり、図９は、図８の一部を拡大して示す図であり、図１０は、固定子の横断面図であり、図１１は、固定子の縦断面図であり、図１２は、固定子巻線の斜視図であり、図１３は、導線の構成を示す斜視図であり、図１４は、素線の構成を示す模式図であり、図１５は、素線の断面を示す模式図であり、図１６は、ホウ素含有微細繊維を示す模式図であり、図１７は、ＣＮＴ繊維を含む素線群の模式図であり、図１８は、渦電流の低減効果を説明するための図であり、図１９は、渦電流の低減効果を説明するための図であり、図２０は、巻線割合及び導体の厚さの関係を示す図であり、図２１は、素線の電気的異方性を説明するための図であり、図２２は、ｎ層目における各導線の形態を示す図であり、図２３は、ｎ層目とｎ＋１層目の各導線を示す側面図であり、図２４は、実施形態の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、図２５は、比較例の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、図２６は、回転電機の制御システムの電気回路図であり、図２７は、制御装置による電流フィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、図２８は、制御装置によるトルクフィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、図２９は、固定子巻線に流れる電流値及び回転電機のトルクの推移を示すタイムチャートであり、図３０は、第１実施形態の変形例における回転電機の縦断面図であり、図３１は、第１実施形態の変形例における回転電機の縦断面図であり、図３２は、第１実施形態の変形例における回転電機の縦断面図であり、図３３は、第１実施形態の変形例における軸受部の縦断面図であり、図３４は、第２実施形態における回転子及び固定子の横断面図であり、図３５は、図３４の一部を拡大して示す図であり、図３６は、磁石部における磁束の流れを具体的に示す図であり、図３７は、磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、図３８は、第２実施形態の変形例における磁石部を示す図であり、図３９は、第２実施形態の変形例における磁石部を示す図であり、図４０は、第２磁石の周方向の角度と発生磁束との関係を示す図であり、図４１は、ι（＝Ｄｓ／Ｐｓ）の定義を説明するための図であり、図４２は、電流密度及びιの関係を示す図であり、図４３は、電流密度、極数及びιの関係を示す図であり、図４４は、第３実施形態の変形例１における固定子巻線の斜視図であり、図４５は、直線部及びターン部の接続形態を示す模式図であり、図４６は、第３実施形態の変形例２における直線部及びターン部の接続形態を示す模式図であり、図４７は、第３実施形態の変形例３における回転電機の縦断面図であり、図４８は、第３実施形態の他の変形例におけるターン部の固定態様を示す図であり、図４９は、第３実施形態の他の変形例における直線部及びターン部の一部を示す図であり、図５０は、第３実施形態の他の変形例における回転子の構成を示す図であり、図５１は、第３実施形態の他の変形例における回転子及び固定子の構成を示す図であり、図５２は、第３実施形態の他の変形例における回転子の構成を示す図であり、図５３は、第３実施形態の他の変形例における回転子の構成を示す図であり、図５４は、第３実施形態の他の変形例における固定子巻線周辺を示す図であり、図５５は、第３実施形態の他の変形例における固定子巻線周辺を示す図であり、図５６は、第４実施形態における回転電機の縦断面図であり、図５７は、第４実施形態の変形例１における回転電機の縦断面図であり、図５８は、第４実施形態の変形例２における回転電機の縦断面図であり、図５９は、固定子巻線を示す図であり、図６０は、第４実施形態の変形例３における回転電機の縦断面図であり、図６１は、第５実施形態における固定子の断面図であり、図６２は、第５実施形態の変形例２における固定子の断面図であり、図６３は、第５実施形態の変形例３における固定子の断面図であり、図６４は、第５実施形態の変形例４における固定子の断面図であり、図６５は、第６実施形態における回転電機の縦断面図の一部を拡大して示す図であり、図６６は、回転子及び固定子の横断面図の一部を拡大して示す図であり、図６７は、ｄｆの定義を示す図であり、図６８は、第６実施形態の変形例２における回転子及び固定子の横断面図の拡大図であり、図６９は、第６実施形態の変形例３における回転電機の縦断面図であり、図７０は、第６実施形態の変形例４における回転電機の縦断面図であり、図７１は、第６実施形態の変形例５における回転電機の縦断面図であり、図７２は、回転電機の説明図であり、図７３は、リラクランストルク、磁石トルク及びＤＭの関係を示す図であり、図７４は、ティースを示す図である。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態における回転電機は、例えば車両動力源として用いられるものとなっている。ただし、回転電機は、産業用、車両用、家電用、ＯＡ機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

　（第１実施形態）
　本実施形態に係る回転電機１０は、同期式多相交流モータであり、アウタロータ構造（外転構造）のものとなっている。回転電機１０の概要を図１乃至図５に示す。図１は、回転電機１０の縦断面斜視図であり、図２は、回転電機１０の回転軸１１に沿う方向での縦断面図であり、図３は、回転軸１１に直交する方向での回転電機１０の横断面図（図２のIII－III線断面図）であり、図４は、図３の一部を拡大して示す断面図であり、図５は、回転電機１０の分解図である。なお、図３では、図示の都合上、回転軸１１を除き、切断面を示すハッチングを省略している。以下の記載では、回転軸１１が延びる方向を軸方向とし、回転軸１１の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸１１を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

　回転電機１０は、大別して、軸受部２０と、ハウジング３０と、回転子４０と、固定子５０と、インバータユニット６０とを備えている。これら各部材は、いずれも回転軸１１と共に同軸上に配置され、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機１０が構成されている。

　軸受部２０は、軸方向に互いに離間して配置される２つの軸受２１，２２と、その軸受２１，２２を保持する保持部材２３とを有している。軸受２１，２２は、例えばラジアル玉軸受であり、それぞれ外輪２５と、内輪２６と、それら外輪２５及び内輪２６の間に配置された複数の玉２７とを有している。保持部材２３は円筒状をなしており、その径方向内側に軸受２１，２２が組み付けられている。そして、軸受２１，２２の径方向内側に、回転軸１１及び回転子４０が回転自在に支持されている。

　ハウジング３０は、円筒状をなす周壁部３１と、その周壁部３１の軸方向両端部のうち一方の端部に設けられた端面部３２とを有している。周壁部３１の軸方向両端部のうち端面部３２の反対側は開口部３３となっており、ハウジング３０は、端面部３２の反対側が開口部３３により全面的に開放された構成となっている。端面部３２には、その中央に円形の孔３４が形成されており、その孔３４に挿通させた状態で、ネジやリベット等の固定具により軸受部２０が固定されている。また、ハウジング３０内、すなわち周壁部３１及び端面部３２により区画された内部スペースには、回転子４０と固定子５０とが収容されている。本実施形態では回転電機１０がアウタロータ式であり、ハウジング３０内には、筒状をなす回転子４０の径方向内側に固定子５０が配置されている。回転子４０は、軸方向において端面部３２の側で回転軸１１に片持ち支持されている。

　回転子４０は、中空筒状に形成された回転子本体４１と、その回転子本体４１の径方向内側に設けられた環状の磁石部４２とを有している。回転子本体４１は、略カップ状をなし、磁石保持部材としての機能を有する。回転子本体４１は、筒状をなす磁石保持部４３と、同じく筒状をなしかつ磁石保持部４３よりも小径の固定部４４と、それら磁石保持部４３及び固定部４４を繋ぐ部位となる中間部４５とを有している。磁石保持部４３の内周面に磁石部４２が取り付けられている。

　固定部４４の貫通孔４４ａには回転軸１１が挿通されており、その挿通状態で回転軸１１に対して固定部４４が固定されている。つまり、固定部４４により、回転軸１１に対して回転子本体４１が固定されている。なお、固定部４４は、凹凸を利用したスプライン結合やキー結合、溶接、又はかしめ等により回転軸１１に対して固定されているとよい。これにより、回転子４０が回転軸１１と一体に回転する。

　また、固定部４４の径方向外側には、軸受部２０の軸受２１，２２が組み付けられている。上述のとおり軸受部２０はハウジング３０の端面部３２に固定されているため、回転軸１１及び回転子４０は、ハウジング３０に回転可能に支持されるものとなっている。これにより、ハウジング３０内において回転子４０が回転自在となっている。

　回転子４０には、軸方向両側のうち片側にのみ固定部４４が設けられており、これにより、回転子４０が回転軸１１に片持ち支持されている。ここで、回転子４０の固定部４４は、軸受部２０の軸受２１，２２により、軸方向に異なる２位置で回転可能に支持されている。すなわち、回転子４０は、回転子本体４１における軸方向の両側端部のうち一方の側において、軸方向２箇所の軸受２１，２２により回転可能に支持されている。そのため、回転子４０が回転軸１１に片持ち支持される構造であっても、回転子４０の安定回転が実現されるようになっている。この場合、回転子４０の軸方向中心位置に対して片側にずれた位置で、回転子４０が軸受２１，２２により支持されている。

　また、軸受部２０において回転子４０の中心寄り（図の下側）の軸受２２と、その逆側（図の上側）の軸受２１とは、外輪２５及び内輪２６と玉２７との間の隙間寸法が相違しており、例えば回転子４０の中心寄りの軸受２２の方が、その逆側の軸受２１よりも隙間寸法が大きいものとなっている。この場合、回転子４０の中心寄りの側において、回転子４０の振れや、部品公差に起因するインバランスによる振動が軸受部２０に作用しても、その振れや振動の影響が良好に吸収される。具体的には、回転子４０の中心寄り（図の下側）の軸受２２において予圧により遊び寸法（隙間寸法）を大きくしていることで、片持ち構造において生じる振動がその遊び部分により吸収される。前記予圧は、定位置予圧でもよいが、軸受２２の軸方向外側（図の上側）の段差に予圧用バネ、ウェーブワッシャ等を挿入することで与えてもよい。

　また、中間部４５は、径方向中心側とその外側とで軸方向の段差を有する構成となっている。この場合、中間部４５において、径方向の内側端部と外側端部とは、軸方向の位置が相違しており、これにより、軸方向において磁石保持部４３と固定部４４とが一部重複している。つまり、固定部４４の基端部（図の下側の奥側端部）よりも軸方向外側に、磁石保持部４３が突出するものとなっている。本構成では、中間部４５が段差無しで平板状に設けられる場合に比べて、回転子４０の重心近くの位置で、回転軸１１に対して回転子４０を支持させることが可能となり、回転子４０の安定動作が実現できるものとなっている。

　上述した中間部４５の構成によれば、回転子４０には、径方向において固定部４４を囲みかつ中間部４５の内寄りとなる位置に、軸受部２０の一部を収容する軸受収容凹部４６が環状に形成されるとともに、径方向において軸受収容凹部４６を囲みかつ中間部４５の外寄りとなる位置に、後述する固定子５０の固定子巻線５１のコイルエンド部５４を収容するコイル収容凹部４７が形成されている。そして、これら各収容凹部４６，４７が、径方向の内外で隣り合うように配置されるようになっている。つまり、軸受部２０の一部と、固定子巻線５１のコイルエンド部５４とが径方向内外に重複するように配置されている。これにより、回転電機１０において軸方向の長さ寸法の短縮が可能となっている。

　コイルエンド部５４は、径方向の内側又は外側に曲げられることで、そのコイルエンド部５４の軸方向寸法を小さくすることができ、固定子軸長を短縮することが可能である。コイルエンド部５４の曲げ方向は、回転子４０との組み付けを考慮したものであるとよい。回転子４０の径方向内側に固定子５０を組み付けることを想定すると、その回転子４０に対する挿入先端側では、コイルエンド部５４が径方向内側に曲げられるとよい。その逆側の曲げ方向は任意でよいが、空間的に余裕のある外径側が製造上好ましい。

　また、磁石部４２は、磁石保持部４３の径方向内側において、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。ただし、磁石部４２の詳細については後述する。

　固定子５０は、回転子４０の径方向内側に設けられている。固定子５０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線５１と、その径方向内側に配置された固定子コア５２とを有しており、固定子巻線５１が、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部４２に対向するように配置されている。固定子巻線５１は複数の相巻線よりなる。それら各相巻線は、周方向に配列された複数の導線が所定ピッチで互いに接続されることで構成されている。本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相巻線と、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の３相巻線とを用い、それら３相２組の相巻線を用いることで、固定子巻線５１が６相の相巻線として構成されている。

　固定子コア５２は、軟磁性材からなる積層鋼板により円環状に形成されており、固定子巻線５１の径方向内側に組み付けられている。

　固定子巻線５１は、軸方向において固定子コア５２に重複する部分であり、かつ固定子コア５２の径方向外側となるコイルサイド部５３と、軸方向において固定子コア５２の一端側及び他端側にそれぞれ張り出すコイルエンド部５４，５５とを有している。コイルサイド部５３は、径方向において固定子コア５２と回転子４０の磁石部４２にそれぞれ対向している。回転子４０の内側に固定子５０が配置された状態では、軸方向両側のコイルエンド部５４，５５のうち軸受部２０の側（図の上側）となるコイルエンド部５４が、回転子４０の回転子本体４１により形成されたコイル収容凹部４７に収容されている。ただし、固定子５０の詳細については後述する。

　インバータユニット６０は、ハウジング３０に対してボルト等の締結具により固定されるユニットベース６１と、そのユニットベース６１に組み付けられる電気コンポーネント６２とを有している。ユニットベース６１は、ハウジング３０の開口部３３側の端部に対して固定されるエンドプレート部６３と、そのエンドプレート部６３に一体に設けられ、軸方向に延びるケーシング部６４とを有している。エンドプレート部６３は、その中心部に円形の開口部６５を有しており、開口部６５の周縁部から起立するようにしてケーシング部６４が形成されている。

　ケーシング部６４の外周面には固定子５０が組み付けられている。つまり、ケーシング部６４の外径寸法は、固定子コア５２の内径寸法と同じか、又は固定子コア５２の内径寸法よりも僅かに小さい寸法になっている。ケーシング部６４の外側に固定子コア５２が組み付けられることで、固定子５０とユニットベース６１とが一体化されている。これにより、ユニットベース６１は、固定子保持部材に相当する。また、ユニットベース６１がハウジング３０に固定されることからすると、ケーシング部６４に固定子コア５２が組み付けられた状態では、固定子５０がハウジング３０に対して一体化された状態となっている。

　また、ケーシング部６４の径方向内側は、電気コンポーネント６２を収容する収容空間となっており、その収容空間には、回転軸１１を囲むようにして電気コンポーネント６２が配置されている。ケーシング部６４は、収容空間形成部としての役目を有している。電気コンポーネント６２は、インバータ回路を構成する半導体モジュール６６や、制御基板６７、コンデンサモジュール６８を具備する構成となっている。

　ここで、上記図１～図５に加え、インバータユニット６０の分解図である図６を用いて、インバータユニット６０の構成をさらに説明する。

　ユニットベース６１において、ケーシング部６４は、筒状部７１と、その筒状部７１の軸方向両端部のうち一方の端部（軸受部２０側の端部）に設けられた端面部７２とを有している。筒状部７１の軸方向両端部のうち端面部７２の反対側は、エンドプレート部６３の開口部６５を通じて全面的に開放されている。端面部７２には、その中央に円形の孔７３が形成されており、その孔７３に回転軸１１が挿通可能となっている。

　ケーシング部６４の筒状部７１は、その径方向外側に配置される回転子４０及び固定子５０と、その径方向内側に配置される電気コンポーネント６２との間を仕切る仕切り部となっており、筒状部７１を挟んで径方向内外に、回転子４０及び固定子５０と電気コンポーネント６２とが並ぶようにそれぞれ配置されている。

　また、電気コンポーネント６２は、インバータ回路を構成する電気部品であり、固定子巻線５１の各相巻線に対して所定順序で電流を流して回転子４０を回転させる力行機能と、回転軸１１の回転に伴い固定子巻線５１に流れる３相交流電流を入力し、発電電力として外部に出力する発電機能とを有している。なお、電気コンポーネント６２は、力行機能と発電機能とのうちいずれか一方のみを有するものであってもよい。発電機能は、例えば回転電機１０が車両用動力源として用いられる場合、回生電力として外部に出力する回生機能である。

　電気コンポーネント６２の具体的な構成として、回転軸１１の周りには、中空円筒状をなすコンデンサモジュール６８が設けられており、そのコンデンサモジュール６８の外周面上に、複数の半導体モジュール６６が周方向に並べて配置されている。コンデンサモジュール６８は、互いに並列接続された平滑用のコンデンサ６８ａを複数備えている。具体的には、コンデンサ６８ａは、複数枚のフィルムコンデンサが積層されてなる積層型フィルムコンデンサであり、横断面が台形状をなしている。コンデンサモジュール６８は、１２個のコンデンサ６８ａが環状に並べて配置されることで構成されている。

　なお、コンデンサ６８ａの製造過程においては、例えば、複数のフィルムが積層されてなる所定幅の長尺フィルムを用い、フィルム幅方向を台形高さ方向とし、かつ台形の上底と下底とが交互になるように長尺フィルムが等脚台形状に切断されることにより、コンデンサ素子が作られる。そして、そのコンデンサ素子に電極等を取り付けることでコンデンサ６８ａが作製される。

　半導体モジュール６６は、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を有し、略板状に形成されている。本実施形態では、回転電機１０が２組の３相巻線を備えており、その３相巻線ごとにインバータ回路が設けられていることから、計１２個の半導体モジュール６６が電気コンポーネント６２に設けられている。

　半導体モジュール６６は、ケーシング部６４の筒状部７１とコンデンサモジュール６８との間に挟まれた状態で配置されている。半導体モジュール６６の外周面は筒状部７１の内周面に当接し、半導体モジュール６６の内周面はコンデンサモジュール６８の外周面に当接している。この場合、半導体モジュール６６で生じた熱は、ケーシング部６４を介してエンドプレート部６３に伝わり、エンドプレート部６３から放出される。

　半導体モジュール６６は、外周面側、すなわち径方向において半導体モジュール６６と筒状部７１との間にスペーサ６９を有しているとよい。この場合、コンデンサモジュール６８では軸方向に直交する横断面の断面形状が正１２角形である一方、筒状部７１の内周面の横断面形状が円形であるため、スペーサ６９は、内周面が平坦面、外周面が曲面となっている。スペーサ６９は、各半導体モジュール６６の径方向外側において円環状に連なるように一体に設けられていてもよい。なお、筒状部７１の内周面の横断面形状をコンデンサモジュール６８と同じ１２角形にすることも可能である。この場合、スペーサ６９の内周面及び外周面がいずれも平坦面であるとよい。

　また、本実施形態では、ケーシング部６４の筒状部７１に、冷却水を流通させる冷却部としての冷却水通路７４が形成されており、半導体モジュール６６で生じた熱は、冷却水通路７４を流れる冷却水に対しても放出される。つまり、ケーシング部６４は水冷機構を備えている。図３や図４に示すように、冷却水通路７４は、電気コンポーネント６２（半導体モジュール６６及びコンデンサモジュール６８）を囲むように環状に形成されている。半導体モジュール６６は筒状部７１の内周面に沿って配置されており、その半導体モジュール６６に対して径方向内外に重なる位置に冷却水通路７４が設けられている。

　筒状部７１の外側には固定子５０が配置され、内側には電気コンポーネント６２が配置されていることから、筒状部７１に対しては、その外側から固定子５０の熱が伝わるとともに、内側から半導体モジュール６６の熱が伝わることになる。この場合、固定子５０と半導体モジュール６６とを同時に冷やすことが可能となっており、回転電機１０における発熱部材の熱を効率良く放出することができる。

　また、電気コンポーネント６２は、軸方向において、コンデンサモジュール６８の一方の端面に設けられた絶縁シート７５と、他方の端面に設けられた配線モジュール７６とを備えている。この場合、コンデンサモジュール６８の軸方向両端面のうち一方の端面（軸受部２０側の端面）は、ケーシング部６４の端面部７２に対向しており、絶縁シート７５を挟んだ状態で端面部７２に重ね合わされている。また、他方の端面（開口部６５側の端面）には、配線モジュール７６が組み付けられている。

　配線モジュール７６は、合成樹脂材よりなり円形板状をなす本体部７６ａと、その内部に埋設された複数のバスバー７６ｂ，７６ｃを有しており、そのバスバー７６ｂ，７６ｃにより、半導体モジュール６６やコンデンサモジュール６８と電気的接続がなされている。具体的には、半導体モジュール６６は、その軸方向端面から延びる接続ピン６６ａを有しており、その接続ピン６６ａが、本体部７６ａの径方向外側においてバスバー７６ｂに接続されている。また、バスバー７６ｃは、本体部７６ａの径方向外側においてコンデンサモジュール６８とは反対側に延びており、その先端部にて配線部材７９に接続されるようになっている（図２参照）。

　上記のとおりコンデンサモジュール６８の軸方向両側に絶縁シート７５と配線モジュール７６とがそれぞれ設けられた構成によれば、コンデンサモジュール６８の放熱経路として、コンデンサモジュール６８の軸方向両端面から端面部７２及び筒状部７１に至る経路が形成される。これにより、コンデンサモジュール６８において半導体モジュール６６が設けられた外周面以外の端面部からの放熱が可能になっている。つまり、径方向への放熱だけでなく、軸方向への放熱も可能となっている。

　また、コンデンサモジュール６８は中空円筒状をなし、その内周部には所定の隙間を介在させて回転軸１１が配置されることから、コンデンサモジュール６８の熱はその中空部からも放出可能となっている。この場合、回転軸１１の回転により空気の流れが生じることにより、その冷却効果が高められるようになっている。

　配線モジュール７６には、円板状の制御基板６７が取り付けられている。制御基板６７は、所定の配線パターンが形成されたプリントサーキットボード（ＰＣＢ）を有しており、そのボード上には各種ＩＣや、マイコン等からなる制御装置７７が実装されている。制御基板６７は、ネジ等の固定具により配線モジュール７６に固定されている。制御基板６７は、その中央部に、回転軸１１を挿通させる挿通孔６７ａを有している。

　なお、配線モジュール７６の軸方向両側のうちコンデンサモジュール６８の反対側に制御基板６７が設けられ、その制御基板６７の両面の一方側から他方側に配線モジュール７６のバスバー７６ｃが延びる構成となっている。かかる構成において、制御基板６７には、バスバー７６ｃとの干渉を回避する切欠が設けられているとよい。例えば、円形状をなす制御基板６７の外縁部の一部が切り欠かれているとよい。

　上述のとおり、ケーシング部６４に囲まれた空間内に電気コンポーネント６２が収容され、その外側に、ハウジング３０、回転子４０及び固定子５０が層状に設けられている構成によれば、インバータ回路で生じる電磁ノイズが好適にシールドされるようになっている。すなわち、インバータ回路では、所定のキャリア周波数によるＰＷＭ制御を利用して各半導体モジュール６６でのスイッチング制御が行われ、そのスイッチング制御により電磁ノイズが生じることが考えられるが、その電磁ノイズを、電気コンポーネント６２の径方向外側のハウジング３０、回転子４０、固定子５０等により好適にシールドできる。

　筒状部７１においてエンドプレート部６３の付近には、その外側の固定子５０と内側の電気コンポーネント６２とを電気的に接続する配線部材７９（図２参照）を挿通させる貫通孔７８が形成されている。図２に示すように、配線部材７９は、圧着、溶接などにより、固定子巻線５１の端部と配線モジュール７６のバスバー７６ｃとにそれぞれ接続されている。配線部材７９は、例えばバスバーであり、その接合面は平たく潰されていることが望ましい。貫通孔７８は、１カ所又は複数箇所に設けられているとよく、本実施形態では２カ所に貫通孔７８が設けられている。２カ所に貫通孔７８が設けられる構成では、２組の３相巻線から延びる巻線端子を、それぞれ配線部材７９により容易に結線することが可能となり、多相結線を行う上で好適なものとなっている。

　上述のとおりハウジング３０内には、図４に示すように径方向外側から順に回転子４０、固定子５０が設けられ、固定子５０の径方向内側にインバータユニット６０が設けられている。ここで、ハウジング３０の内周面の半径をｄとした場合に、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側に回転子４０と固定子５０とが配置されている。この場合、回転子４０及び固定子５０のうち径方向内側の固定子５０の内周面（すなわち固定子コア５２の内周面）から径方向内側となる領域を第１領域Ｘ１、径方向において固定子５０の内周面からハウジング３０までの間の領域を第２領域Ｘ２とすると、第１領域Ｘ１の横断面の面積は、第２領域Ｘ２の横断面の面積よりも大きい構成となっている。また、軸方向において回転子４０の磁石部４２及び固定子巻線５１が重複する範囲で見て、第１領域Ｘ１の容積が第２領域Ｘ２の容積よりも大きい構成となっている。

　なお、回転子４０及び固定子５０を磁気回路コンポーネントとすると、ハウジング３０内において、その磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側となる第１領域Ｘ１が、径方向において磁気回路コンポーネントの内周面からハウジング３０までの間の第２領域Ｘ２よりも容積が大きい構成となっている。

　次いで、回転子４０及び固定子５０の構成をより詳しく説明する。

　一般に、回転電機における固定子の構成として、積層鋼板よりなりかつ円環状をなす固定子コアに周方向に複数のスロットを設け、そのスロット内に固定子巻線を巻装するものが知られている。具体的には、固定子コアは、ヨーク部から所定間隔で径方向に延びる複数のティースを有しており、周方向に隣り合うティース間にスロットが形成されている。そして、スロット内に、例えば径方向に複数層の導線が収容され、その導線により固定子巻線が構成されている。

　ただし、上述した固定子構造では、固定子巻線の通電時において、固定子巻線の起磁力が増加するのに伴い固定子コアのティース部分で磁気飽和が生じ、それに起因して回転電機のトルク密度が制限されることが考えられる。つまり、固定子コアにおいて、固定子巻線の通電により生じた回転磁束がティースに集中することで、磁気飽和が生じると考えられる。

　また、一般的に、回転電機におけるＩＰＭロータの構成として、永久磁石がｄ軸に配置され、ｑ軸にロータコアが配置されたものが知られている。このような場合、ｄ軸近傍の固定子巻線が励磁されることで、フレミングの法則により固定子から回転子のｑ軸に励磁磁束が流入される。そしてこれにより、回転子のｑ軸コア部分に、広範囲の磁気飽和が生じると考えられる。

　図７は、固定子巻線の起磁力を示すアンペアターン［ＡＴ］とトルク密度［Ｎｍ／Ｌ］との関係を示すトルク線図である。破線が一般的なＩＰＭロータ型の回転電機における特性を示す。図７に示すように、一般的な回転電機では、固定子において起磁力を増加させていくことにより、スロット間のティース部分及びｑ軸コア部分の２カ所で磁気飽和が生じ、それが原因でトルクの増加が制限されてしまう。このように、当該一般的な回転電機では、アンペアターン設計値がＡ１で制限されることになる。

　そこで本実施形態では、磁気飽和に起因するトルク制限を解消すべく、回転電機１０において、以下に示す構成を付与するものとしている。すなわち、第１の工夫として、固定子において固定子コアのティースで生じる磁気飽和をなくすべく、固定子５０においてスロットレス構造を採用し、かつＩＰＭロータのｑ軸コア部分で生じる磁気飽和をなくすべく、ＳＰＭロータを採用している。第１の工夫によれば、磁気飽和が生じる上記２カ所の部分をなくすことができるが、低電流域でのトルクが減少することが考えられる（図７の一点鎖線参照）。そのため、第２の工夫として、ＳＰＭロータの磁束増強を図ることでそのトルク減少を挽回すべく、回転子４０の磁石部４２において磁石磁路を長くして磁力を高めた極異方構造を採用している。

　また、第３の工夫として、固定子巻線５１のコイルサイド部５３において導線の径方向厚さを小さくした扁平導線構造を採用してトルク減少の挽回を図っている。ここで、上述の磁力を高めた極異方構造によって、対向する固定子巻線５１には、より大きな渦電流が発生することが考えられる。しかしながら、第３の工夫によれば、径方向に薄い扁平導線構造のため、固定子巻線５１における径方向の渦電流の発生を抑制することができる。このように、これら第１～第３の各構成によれば、図７に実線で示すように、磁力の高い磁石を採用してトルク特性の大幅な改善を見込みつつも、磁力の高い磁石ゆえに生じ得る大きい渦電流発生の懸念も改善できるものとなっている。

　さらに、第４の工夫として、極異方構造を利用し正弦波に近い磁束密度分布を有する磁石部を採用している。これによれば、後述するパルス制御等によって正弦波整合率を高めてトルク増強を図ることができるとともに、ラジアル磁石と比べ緩やかな磁束変化のため渦電流損もまた更に抑制することができるのである。

　また、第５の工夫として、固定子巻線５１を複数の素線を寄せ集めて撚った素線導体構造としている。これによれば、基本波成分は集電されて大電流が流せるとともに、扁平導線構造で周方向に広がった導線で発生する周方向に起因する渦電流の発生を、素線それぞれの断面積が小さくなるため、第３の工夫による径方向に薄くする以上に効果的に抑制することができる。そして、複数の素線が撚り合っていることで、導体からの起磁力に対しては、電流通電方向に対して右ネジの法則で発生する磁束に対する渦電流を相殺することができる。

　このように、第４の工夫、第５の工夫をさらに加えると、第２の工夫である磁力の高い磁石を採用しながら、さらにその高い磁力に起因する渦電流損を抑制しながらトルク増強を図ることができる。

　以下に、上述した固定子５０のスロットレス構造、固定子巻線５１の扁平導線構造、及び磁石部４２の極異方構造について個別に説明を加える。ここではまずは、固定子５０におけるスロットレス構造と固定子巻線５１の扁平導線構造とを説明する。図８は、回転子４０及び固定子５０の横断面図であり、図９は、図８に示す回転子４０及び固定子５０の一部を拡大して示す図である。図１０は、固定子５０の横断面を示す断面図であり、図１１は、固定子５０の縦断面を示す断面図である。また、図１２は、固定子巻線５１の斜視図である。なお、図８及び図９には、磁石部４２における磁石の磁化方向を矢印にて示している。

　図８乃至図１１に示すように、固定子コア５２は、軸方向に複数の電磁鋼板が積層され、かつ径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしており、その径方向外側に固定子巻線５１が組み付けられるものとなっている。固定子コア５２の外周面が導線設置部となっている。固定子コア５２の外周面は凹凸のない曲面状をなしており、その外周面において周方向に並べて複数の導線群８１が配置されている。固定子コア５２は、回転子４０を回転させるための磁気回路の一部となるバックヨークとして機能する。この場合、周方向に隣り合う各導線群８１の間には軟磁性材からなるティース（つまり、鉄心）が設けられていない構成（つまり、スロットレス構造）となっている。本実施形態において、それら各導線群８１の間隙５６には、封止部５７の樹脂材料が入り込む構造となっている。つまり、封止部５７の封止前の状態で言えば、固定子コア５２の径方向外側には、それぞれ導線間領域である間隙５６を隔てて周方向に所定間隔で導線群８１が配置されており、これによりスロットレス構造の固定子５０が構築されている。

　なお、周方向に並ぶ各導線群８１の間においてティースが設けられている構成とは、ティースが、径方向に所定厚さを有し、かつ周方向に所定幅を有することで、各導線群８１の間に磁気回路の一部、すなわち磁石磁路を形成する構成であると言える。この点において、各導線群８１の間にティースが設けられていない構成とは、上記の磁気回路の形成がなされていない構成であると言える。

　図１０及び図１１に示すように、固定子巻線５１は、封止材としての合成樹脂材からなる封止部５７により封止されている。図１０の横断面で見れば、封止部５７は、各導線群８１の間、すなわち間隙５６に合成樹脂材が充填されて設けられており、封止部５７により、各導線群８１の間に絶縁部材が介在する構成となっている。つまり、間隙５６において封止部５７が絶縁部材として機能する。封止部５７は、固定子コア５２の径方向外側において、各導線群８１を全て含む範囲、すなわち径方向の厚さ寸法が各導線群８１の径方向の厚さ寸法よりも大きくなる範囲で設けられている。

　また、図１１の縦断面で見れば、封止部５７は、固定子巻線５１のターン部８４を含む範囲で設けられている。固定子巻線５１の径方向内側では、固定子コア５２の端面の少なくとも一部を含む範囲で封止部５７が設けられている。この場合、固定子巻線５１は、各相の相巻線の端部、すなわちインバータ回路との接続端子を除く略全体で樹脂封止されている。

　封止部５７が固定子コア５２の端面を含む範囲で設けられた構成では、封止部５７により、固定子コア５２の積層鋼板を軸方向内側に押さえ付けることができる。これにより、封止部５７を用いて、各鋼板の積層状態を保持することができる。なお、本実施形態では、固定子コア５２の内周面を樹脂封止していないが、これに代えて、固定子コア５２の内周面を含む固定子コア５２の全体を樹脂封止する構成であってもよい。

　回転電機１０が車両動力源として使用される場合には、封止部５７が、高耐熱のフッ素樹脂や、エポキシ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＬＣＰ樹脂、シリコン樹脂、ＰＡＩ樹脂、ＰＩ樹脂等により構成されていることが好ましい。また、膨張差による割れ抑制の観点から線膨張係数を考えると、固定子巻線５１の導線の外被膜と同じ材質であることが望ましい。すなわち、線膨張係数が、一般的に他樹脂の倍以上であるシリコン樹脂は望ましくは除外される。なお、電気車両の如く、燃焼を利用した機関を持たない電気製品においては、１８０℃程度の耐熱性を持つＰＰＯ樹脂やフェノール樹脂、ＦＲＰ樹脂も候補となる。回転電機の周囲温度が１００℃未満と見做せる分野においては、この限りではない。

　回転電機１０のトルクは磁束の大きさに比例する。ここで、固定子コアがティースを有している場合には、固定子での最大磁束量がティースでの飽和磁束密度に依存して制限されるが、固定子コアがティースを有していない場合には、固定子での最大磁束量が制限されない。そのため、固定子巻線５１に対する通電電流を増加して回転電機１０のトルク増加を図る上で、有利な構成となっている。

　固定子コア５２の径方向外側における各導線群８１は、断面が扁平矩形状をなす複数の導線８２が径方向に並べて配置されて構成されている。各導線８２は、横断面において「径方向寸法＜周方向寸法」となる向きで配置されている。これにより、各導線群８１において径方向の薄肉化が図られている。また、径方向の薄肉化を図るとともに、導体領域が、ティースが従来あった領域まで平らに延び、扁平導線領域構造となっている。これにより、薄肉化により断面積が小さくなることで懸念される導線の発熱量の増加を、周方向に扁平化して導体の断面積を稼ぐことで抑えている。なお、複数の導線を周方向に並べ、かつそれらを並列結線とする構成であっても、導体被膜分の導体断面積低下は起こるものの、同じ理屈に依る効果が得られる。

　スロットがないことから、本実施形態における固定子巻線５１では、その周方向の一周における導体領域を、隙間領域より大きく設計することができる。なお、従来の車両用回転電機は、固定子巻線の周方向の一周における導体領域／隙間領域は１以下であるのが当然であった。一方、本実施形態では、導体領域が隙間領域と同等又は導体領域が隙間領域よりも大きくなるようにして、各導線群８１が設けられている。ここで、図１０に示すように、周方向において導線８２（つまり、後述する直線部８３）が配置された導線領域をＷＡ、隣り合う導線８２の間となる導線間領域をＷＢとすると、導線領域ＷＡは、導線間領域ＷＢより周方向において大きいものとなっている。

　回転電機１０のトルクは、導線群８１の径方向の厚さに略反比例する。この点、固定子コア５２の径方向外側において導線群８１の厚さを薄くしたことにより、回転電機１０のトルク増加を図る上で有利な構成となっている。その理由としては、回転子４０の磁石部４２から固定子コア５２までの距離（つまり鉄の無い部分の距離）を小さくして磁気抵抗を下げることができるためである。これによれば、永久磁石による固定子コア５２の鎖交磁束を大きくすることができ、トルクを増強することができる。

　導線８２は、導体８２ａの表面が絶縁被膜８２ｂにより被覆された被覆導線よりなり、径方向に互いに重なる導線８２同士の間、及び導線８２と固定子コア５２との間においてそれぞれ絶縁性が確保されている。導線８２における絶縁被膜８２ｂの厚さは例えば８０μｍであり、これは一般に使用される導線の被膜厚さ（２０～４０μｍ）よりも厚肉となっている。これにより、導線８２と固定子コア５２との間に絶縁紙等を介在させることをしなくても、これら両者の間の絶縁性が確保されている。なお、導線８２により構成される各相巻線は、接続のための露出部分を除き、絶縁被膜８２ｂによる絶縁性が保持されるものとなっている。露出部分としては、例えば、入出力端子部や、星形結線とする場合の中性点部分である。導線群８１では、樹脂固着や自己融着被覆線を用いて、径方向に隣り合う各導線８２が相互に固着されている。これにより、導線８２同士が擦れ合うことによる絶縁破壊や、振動、音が抑制される。

　本実施形態では、導体８２ａが複数の素線８６の集合体として構成されており、各導体８２ａにおいて複数の素線８６が並列接続されている。具体的には、図１３に示すように、導体８２ａは、複数の素線８６を撚ることで撚糸状に形成されている。すなわち、導体８２ａは、異方性導体に相当する。電気抵抗は、一般的に、素線の断面積に反比例する。このため、素線８６の数が多いほど、素線８６の断面積が小さくなり、渦電流の減衰効果が大きくなる。また、図１４に示すように、素線８６は、細い繊維状の導電材８７を束ねた複合体として構成されている。例えば、素線８６はＣＮＴ（カーボンナノチューブ）繊維の複合体であり、ＣＮＴ繊維として、炭素の少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維が用いられている。炭素系微細繊維としては、ＣＮＴ繊維以外に、気相成長法炭素繊維（ＶＧＣＦ）等を用いることができるが、ＣＮＴ繊維を用いることが好ましい。なお、素線８６の表面は、図１５に示すように、エナメルなどの高分子絶縁層８６ａで覆われている。

　上記の導体８２ａでは、複数の素線８６が撚り合わされて構成されているため、各素線８６での渦電流の発生が抑えられ、導体８２ａにおける渦電流の低減を図ることができる。また、各素線８６が捻られていることで、１本の素線８６において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じて逆起電圧が相殺される。そのため、やはり渦電流の低減を図ることができる。特に、素線８６を繊維状の導電材８７により構成することで、細線化することと捻り回数を格段に増やすこととが可能になり、渦電流をより好適に低減することができる。

　素線８６がＣＮＴ（カーボンナノチューブ）繊維の複合体である場合について説明する。ＣＮＴの電気抵抗は、銅線の１／５程度以下が期待できる。本実施形態では、ＣＮＴ繊維として、炭素の少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維が用いられている。ホウ素含有微細繊維は導電性が高いため、導線８２の電気抵抗をいっそう小さくできる。なお、炭素系微細繊維としては、ＣＮＴ繊維以外に、気相成長法炭素繊維（ＶＧＣＦ）等を用いることができるが、ＣＮＴ繊維を用いることが好ましい。

　ＣＮＴ繊維としては、図１６に示すように、炭素系微細繊維における実質的に全ての炭素原子をホウ素、窒素で置換したものが好ましい。また、ホウ素窒素含有微細繊維におけるホウ素と窒素との比率は、原子数比で１：１であることが好ましい。

　ホウ素窒素含有微細繊維は、例えば、炭素系微細繊維を含む繊維状集合体と、ホウ素元素とを混合し、窒素雰囲気下で加熱して炭素系微細繊維の一部をホウ素窒素含有微細繊維に変換する工程と、炭素系微細繊維を含む繊維状集合体とホウ素元素とを混合し、実質的に窒素元素を含まない不活性ガス雰囲気下で加熱して炭素系微細繊維の一部をホウ素含有微細繊維に変換する工程とにより製造することができる。ＣＮＴにおける炭素の置換については、例えば、特許４５７７３８５号公報に開示されている方法で生成すればよい。

　この方法について説明すると、ＣＮＴワイヤとホウ酸とをモル比２：１となるように、加熱用の黒鉛坩堝に入れる。これを、高周波加熱炉により、２０００℃の温度で、アルゴン雰囲気下（２００ｓｃｃｍ,１．０ａｔｍ）において３０分間加熱し、その後、室温まで自然冷却する。この工程で、ＣＮＴワイヤを構成するＣＮＴの一部において、炭素のうちの少なくとも一部がホウ素で置換される。加熱炉よりルツボを取り出し、ＣＮＴワイヤとホウ酸とがモル比５：１となるように、再度ホウ酸を加える。加熱炉により、２０００℃の温度で、窒素雰囲気下（２００ｓｃｃｍ、１．０ａｔｍ）において３０分間加熱する。この工程で、ＣＮＴワイヤを構成するＣＮＴの一部において、図１６に示すように、炭素が窒素とホウ素で置換される。炭素がホウ素及び窒素で置換されたＣＮＴにおいて、六員環を構成する窒素が有する２価の価電子は、窒素の電気陰性度が高いため、自由に動くことができない。その結果、炭素がホウ素及び窒素で置換されたＣＮＴは電気的絶縁性を有する。なお、上記のようにして、一部のＣＮＴにおける炭素がホウ素及び窒素で置換されたワイヤを処理後ＣＮＴワイヤと称し、炭素を置換していないＣＮＴワイヤを未処理ＣＮＴワイヤと称す。図１７（ａ）に示すように、処理後ＣＮＴワイヤ２２２の外層は、炭素がホウ素及び窒素で置換された処理後ＣＮＴ２２４で覆われている。また、処理後ＣＮＴワイヤ２２２の中心部には、炭素がホウ素及び窒素のいずれにも置換されていないＣＮＴ２２３と、炭素の一部がホウ素に置換されたＣＮＴ２２５とが混在している。

　ちなみに、処理後ＣＮＴワイヤとしては、図１７（ａ）に示すように、炭素がホウ素及び窒素のいずれにも置換されていないＣＮＴ２２３と、炭素の一部がホウ素に置換されたＣＮＴ２２４と、炭素がホウ素及び窒素のいずれにも置換されていないＣＮＴ２２３とが混在しているものであってもよい。

　従来は、図１８（ａ）に示すように、太い導体（例えば断面矩形状の角形導線）で固定子巻線が構成されていたため、導体に印加される磁界Ｈに対してループ状の渦電流Ｉｅ１が流れる。導体中は電気伝導率が一様に大きいので渦電流を遮るものがなく、渦電流Ｉｅ１のループの面積が大きくなり、渦電流も大きくなる。これに対し、本実施形態の導体８２ａでは、図１８（ｂ）に示すように、複数の素線８６が撚り合わされて構成されており、各素線８６が絶縁層で覆われているため、素線８６を跨いで渦電流は流れない。このため、渦電流Ｉｅ２のループ面積が小さくなり、渦電流を低減できる。

　また、各素線８６が捻られていることで、図１９（ａ）に示すように、１本の素線８６において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じる。１本の素線８６を展開すると、図１９（ｂ）に示すように、磁界に起因した逆起電圧が相殺される。そのため、やはり渦電流の低減を図ることができる。特に、素線８６を繊維状の導電材８７により構成することで、細線化することと捻り回数を格段に増やすこととが可能になり、渦電流をより好適に低減することができる。

　図４に示すように、磁石部４２の径方向内側の内周面から、固定子コア５２の径方向外側の外周面までの距離をｇ１とし、磁石部４２の径方向内側の内周面から、固定子巻線５１の径方向外側の外周面までの距離をｇ２とする。「ｇ１－ｇ２」は、固定子巻線５１の径方向の厚さ寸法に相当する。そして、巻線割合ＫをＫ＝（ｇ１－ｇ２）／ｇ１で定義する。ＣＮＴ繊維を用いた構成によれば、図２０に示すように、巻線割合Ｋを６６％以下にできる。図２０は、導体の厚さと巻線割合Ｋとの関係を示す図である。図２０には、縦軸の巻線割合Ｋを百分率で示している。巻線割合Ｋを小さくできるのは、ＣＮＴを用いることにより電気伝導率が飛躍的に増加し、電気装荷の実装密度を高くすることができるためである。その結果、磁石部４２の径方向内側の内周面から固定子コア５２の径方向外側の外周面までの距離を大幅に短縮でき、磁気回路の磁気抵抗を大幅に低減することができる。その結果、例えば、等量の磁束を発生させるのに必要な起磁力が低減でき、回転子の永久磁石の厚さを薄くすることができる。

　なお、図２０は、固定子コア５２の外径が約２００ｍｍのものでの設計事例である。銅線を採用する場合、空隙を占める導体の割合が７５％を下回ることができず、空隙の長さを短縮することが困難である。銅合金は、純銅よりも電気抵抗率が大きい。純銅よりも電気抵抗の小さな銀でも、巻線割合Ｋを７０％未満にできない。例えば、高温超電導という選択も可能であるが、現時点での動作可能温度はまだ室温には程遠く、特に自動車の車載用には使えないものである。ＣＮＴであれば室温環境下でも低抵抗を維持できるため、磁石部４２の径方向内側の内周面から固定子コア５２の径方向外側の外周面までの距離を短縮するのに効果的である。

　ちなみに、各素線８６全てが高分子絶縁層８６ａに覆われている構成に代えて、各素線８６の一部であってかつ少なくとも１つの素線８６が高分子絶縁層８６ａに覆われている構成であってもよい。

　また、素線８６が電気的異方性を有している場合、各素線８６全てが高分子絶縁層８６ａに覆われていなくてもよい。この特性は、図２１に示すように、素線８６自身に流れる電流に対する電気抵抗Ｒａよりも、隣り合う素線間における電気抵抗Ｒｂの方が十分に大きい特性である。この場合、絶縁層を持たなくても渦電流の阻害効果を奏することができるため、安価に発熱を抑制することができる。

　各素線８６を繊維状の導電材８７により構成したため、導線８２における電流流通経路をより細線化でき、また、電流流通経路の撚り回数をより増大できる。これにより、渦電流の低減効果を高めることができる。なお、素線８６は、銅とカーボンナノチューブ繊維のコンポジット導体で構成されていてもよい。

　上述のとおり導線８２は、断面が扁平矩形状をなし、径方向に複数並べて配置されるものとなっており、例えば複数の素線８６を撚った状態で集合させ、その状態で合成樹脂等により所望の形状に固めて成形するとよい。

　各導線８２は、周方向に所定の配置パターンで配置されるように折り曲げ形成されており、これにより、固定子巻線５１として相ごとの相巻線が形成されている。図１２に示すように、固定子巻線５１では、各導線８２のうち軸方向に直線状に延びる直線部８３によりコイルサイド部５３が形成され、軸方向においてコイルサイド部５３よりも両外側に突出するターン部８４によりコイルエンド部５４，５５が形成されている。各導線８２は、直線部８３とターン部８４とが交互に繰り返されることにより、波巻状の一連の導線として構成されている。直線部８３は、磁石部４２に対して径方向に対向する位置に配置されており、磁石部４２の軸方向外側となる位置において所定間隔を隔てて配置される同相の直線部８３同士が、ターン部８４により互いに接続されている。なお、直線部８３が「磁石対向部」に相当する。

　本実施形態では、固定子巻線５１が分布巻きにより円環状に巻回形成されている。この場合、コイルサイド部５３では、相ごとに、磁石部４２の１極対に対応するピッチで周方向に直線部８３が配置され、コイルエンド部５４，５５では、相ごとの各直線部８３が、略Ｖ字状に形成されたターン部８４により互いに接続されている。１極対に対応して対となる各直線部８３は、それぞれ電流の向きが互いに逆になるものとなっている。また、一方のコイルエンド部５４と他方のコイルエンド部５５とでは、ターン部８４により接続される一対の直線部８３の組み合わせがそれぞれ相違しており、そのコイルエンド部５４，５５での接続が周方向に繰り返されることにより、固定子巻線５１が略円筒状に形成されている。

　より具体的には、固定子巻線５１は、各相２対ずつの導線８２を用いて相ごとの巻線を構成しており、固定子巻線５１のうち一方の３相巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）と他方の３相巻線（Ｘ相、Ｙ相、Ｚ相）とが径方向内外の２層に設けられるものとなっている。この場合、巻線の相数をＳ、導線８２の対数をｍとすれば、極対ごとに２×Ｓ×ｍ＝２Ｓｍ個の導線群８１が形成されることになる。本実施形態では、相数Ｓが３、対数ｍが２であり、８極対（１６極）の回転電機であることから、２×３×２×８＝９６の導線群８１が周方向に配置されている。

　図１２に示す固定子巻線５１では、コイルサイド部５３において、径方向内外の２層で直線部８３が重ねて配置されるとともに、コイルエンド部５４，５５において、径方向内外に重なる各直線部８３から、互いに周方向逆となる向きでターン部８４が周方向に延びる構成となっている。つまり、径方向に隣り合う各導線８２では、コイル端となる部分を除き、ターン部８４の向きが互いに逆となっている。

　ここで、固定子巻線５１における導線８２の巻回構造を具体的に説明する。本実施形態では、波巻にて形成された複数の導線８２を、径方向内外に複数層（例えば２層）に重ねて設ける構成としている。図２２は、ｎ層目における各導線８２の形態を示す図であり、（ａ）には、固定子巻線５１の側方から見た導線８２の形状を示し、（ｂ）には、固定子巻線５１の軸方向一側から見た導線８２の形状を示している。なお、図２２では、導線群８１が配置される位置をそれぞれＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…と示している。また、説明の便宜上、３本の導線８２のみを示しており、それを第１導線８２＿Ａ、第２導線８２＿Ｂ、第３導線８２＿Ｃとしている。

　各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃでは、直線部８３が、いずれもｎ層目の位置、すなわち径方向において同じ位置に配置され、周方向に６位置（３×ｍ対分）ずつ離れた直線部８３同士がターン部８４により互いに接続されている。換言すると、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃでは、いずれも回転子４０の軸心を中心とする同一のピッチ円上において、５個おきの直線部８３がターン部８４により互いに接続されている。例えば第１導線８２＿Ａでは、一対の直線部８３がＤ１，Ｄ７にそれぞれ配置され、その一対の直線部８３同士が、逆Ｖ字状のターン部８４により接続されている。また、他の導線８２＿Ｂ，８２＿Ｃは、同じｎ層目において周方向の位置を１つずつ、ずらしてそれぞれ配置されている。この場合、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃは、いずれも同じ層に配置されるため、ターン部８４が互いに干渉することが考えられる。そのため本実施形態では、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃのターン部８４に、その一部を径方向にオフセットした干渉回避部を形成することとしている。

　具体的には、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃのターン部８４は、同一のピッチ円上で周方向に延びる部分である傾斜部８４ａと、傾斜部８４ａからその同一のピッチ円よりも径方向内側（図２２（ｂ）において上側）にシフトし、別のピッチ円上で周方向に延びる部分である頂部８４ｂ、傾斜部８４ｃ及び戻り部８４ｄとを有している。頂部８４ｂ、傾斜部８４ｃ及び戻り部８４ｄが干渉回避部に相当する。なお、傾斜部８４ｃは、傾斜部８４ａに対して径方向外側にシフトする構成であってもよい。

　つまり、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃのターン部８４は、周方向の中央位置である頂部８４ｂを挟んでその両側に、一方側の傾斜部８４ａと他方側の傾斜部８４ｃとを有しており、それら各傾斜部８４ａ，８４ｃの径方向の位置（図２２（ａ）では紙面前後方向の位置、図２２（ｂ）では上下方向の位置）が互いに相違するものとなっている。例えば第１導線８２＿Ａのターン部８４は、ｎ層のＤ１位置を始点位置として周方向に沿って延び、周方向の中央位置である頂部８４ｂで径方向（例えば径方向内側）に曲がった後、周方向に再度曲がることで、再び周方向に沿って延び、さらに戻り部８４ｄで再び径方向（例えば径方向外側）に曲がることで、終点位置であるｎ層のＤ９位置に達する構成となっている。

　上記構成によれば、導線８２＿Ａ～８２＿Ｃでは、一方の各傾斜部８４ａが、上から第１導線８２＿Ａ→第２導線８２＿Ｂ→第３導線８２＿Ｃの順に上下に並ぶとともに、頂部８４ｂで各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃの上下が入れ替わり、他方の各傾斜部８４ｃが、上から第３導線８２＿Ｃ→第２導線８２＿Ｂ→第１導線８２＿Ａの順に上下に並ぶ構成となっている。そのため、各導線８２＿Ａ～８２＿Ｃが互いに干渉することなく周方向に配置できるようになっている。

　ここで、複数の導線８２を径方向に重ねて導線群８１とする構成において、複数層の各直線部８３のうち径方向内側の直線部８３に接続されたターン部８４と、径方向外側の直線部８３に接続されたターン部８４とが、それら各直線部８３同士よりも径方向に離して配置されているとよい。また、ターン部８４の端部、すなわち直線部８３との境界部付近で、複数層の導線８２が径方向の同じ側に曲げられる場合に、その隣り合う層の導線８２同士の干渉により絶縁性が損なわれることが生じないようにするとよい。

　例えば図２２のＤ７～Ｄ９では、径方向に重なる各導線８２が、ターン部８４の戻り部８４ｄでそれぞれ径方向に曲げられる。この場合、図２３に示すように、ｎ層目の導線８２とｎ＋１層目の導線８２とで、曲がり部の曲げアールを相違させるとよい。具体的には、径方向内側（ｎ層目）の導線８２の曲げアールＲ１を、径方向外側（ｎ＋１層目）の導線８２の曲げアールＲ２よりも小さくする。

　また、ｎ層目の導線８２とｎ＋１層目の導線８２とで、径方向のシフト量を相違させるとよい。具体的には、径方向内側（ｎ層目）の導線８２のシフト量Ｓ１を、径方向外側（ｎ＋１層目）の導線８２のシフト量Ｓ２よりも大きくする。

　上記構成により、径方向に重なる各導線８２が同じ向きに曲げられる場合であっても、各導線８２の相互干渉を好適に回避することができる。これにより、良好な絶縁性が得られることとなる。

　次に、回転子４０における磁石部４２の構造について説明する。本実施形態では、永久磁石として、残留磁束密度Ｂｒ＝１．０［Ｔ］、保磁力ｂＨｃ＝４００［ｋＡ／ｍ］以上のものを想定している。５０００～１００００［ＡＴ］が相間励磁により掛かるものであるから、１極対で２５［ｍｍ］の永久磁石を使えば、ｂＨｃ＝１００００［Ａ］となり、減磁をしないことが伺える。ここで、本実施形態においては、配向により磁化容易軸をコントロールした永久磁石を利用しているから、その磁石内部の磁気回路長を、従来１．０［Ｔ］以上を出す直線配向磁石の磁気回路長と比べて、長くすることができる。すなわち、１極対あたりの磁気回路長を、少ない磁石量で達成できる他、従来の直線配向磁石を利用した設計と比べ、過酷な高熱条件に曝されても、その可逆減磁範囲を保つことができる。また、本願発明者は、従来技術の磁石を用いても、極異方性磁石と近しい特性を得られる構成を見いだした。

　図８及び図９に示すように、磁石部４２は、円環状をなしており、回転子本体４１の内側（詳しくは磁石保持部４３の径方向内側）に設けられている。磁石部４２は、それぞれ極異方性磁石でありかつ磁極が互いに異なる第１磁石９１及び第２磁石９２を有している。第１磁石９１及び第２磁石９２は周方向に交互に配置されている。第１磁石９１は、回転子４０においてＮ極となる磁石であり、第２磁石９２は、回転子４０においてＳ極となる磁石である。第１磁石９１及び第２磁石９２は、例えばネオジム磁石等の希土類磁石からなる永久磁石である。

　各磁石９１，９２では、それぞれ磁極中心であるｄ軸と磁極境界であるｑ軸との間において磁化方向が円弧状に延びている。各磁石９１，９２それぞれにおいて、ｄ軸側では磁化方向が径方向とされ、ｑ軸側では磁化方向が周方向とされている。磁石部４２では、各磁石９１，９２により、隣接するＮ，Ｓ極間を円弧状に磁束が流れるため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなっている。このため、図２４に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、図２５に比較例として示すラジアル異方性磁石の磁束密度分布とは異なり、磁極位置に磁束を集中させることができ、回転電機１０のトルクを高めることができる。なお、図２４及び図２５において、横軸は電気角を示し、縦軸は磁束密度を示す。また、図２４及び図２５において、横軸の９０°はｄ軸（すなわち磁極中心）を示し、横軸の０°，１８０°はｑ軸を示す。

　また、磁束密度分布の正弦波整合率は、例えば４０％以上の値とされていればよい。このようにすれば、正弦波整合率が３０％程度であるラジアル配向磁石、パラレル配向磁石を用いる場合に比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。また、正弦波整合率を６０％以上とすれば、ハルバッハ配列と呼ばれる磁束集中配列と比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。

　図２５に示す比較例では、ｑ軸付近において磁束密度が急峻に変化する。磁束密度の変化が急峻なほど、固定子巻線５１に発生する渦電流が増加してしまう。これに対し、本実施形態では、磁束密度分布が正弦波に近い。このため、ｑ軸付近において、磁束密度の変化が、ラジアル異方性磁石の磁束密度の変化よりも小さい。これにより、渦電流の発生を抑制することができる。

　ところで、磁石部４２では、各磁石９１，９２のｄ軸付近（すなわち磁極中心）において磁極面に直交する向きで磁束が生じ、その磁束は、磁極面から離れるほど、ｄ軸から離れるような円弧状をなす。また、磁極面に直交する磁束ほど、強い磁束となる。この点において、本実施形態の回転電機１０では、上述のとおり各導線群８１を径方向に薄くしたため、導線群８１の径方向の中心位置が磁石部４２の磁極面に近づくことになり、固定子５０において回転子４０から強い磁石磁束を受けることができる。

　また、固定子５０には、固定子巻線５１の径方向内側、すなわち固定子巻線５１を挟んで回転子４０の逆側に円筒状の固定子コア５２が設けられている。そのため、各磁石９１，９２の磁極面から延びる磁束は、固定子コア５２に引きつけられ、固定子コア５２を磁路の一部として用いつつ周回する。この場合、磁石磁束の向き及び経路を適正化することができる。

　次に、回転電機１０を制御する制御システムの構成について説明する。図２６は、回転電機１０の制御システムの電気回路図であり、図２７は、制御装置１１０による制御処理を示す機能ブロック図である。

　図２６では、固定子巻線５１として２組の３相巻線５１ａ，５１ｂが示されており、３相巻線５１ａはＵ相巻線、Ｖ相巻線及びＷ相巻線よりなり、３相巻線５１ｂはＸ相巻線、Ｙ相巻線及びＺ相巻線よりなる。３相巻線５１ａ，５１ｂごとに、第１インバータ１０１と第２インバータ１０２とがそれぞれ設けられている。インバータ１０１，１０２は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するフルブリッジ回路により構成されており、各アームに設けられたスイッチ（半導体スイッチング素子）のオンオフにより、固定子巻線５１の各相巻線において通電電流が調整される。

　各インバータ１０１，１０２には、直流電源１０３と平滑用のコンデンサ１０４とが並列に接続されている。直流電源１０３は、例えば複数の単電池が直列接続された組電池により構成されている。なお、インバータ１０１，１０２の各スイッチが、図１等に示す半導体モジュール６６に相当し、コンデンサ１０４が、図１等に示すコンデンサモジュール６８に相当する。

　制御装置１１０は、ＣＰＵや各種メモリからなるマイコンを備えており、回転電機１０における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、インバータ１０１，１０２における各スイッチのオンオフにより通電制御を実施する。制御装置１１０が、図６に示す制御装置７７に相当する。回転電機１０の検出情報には、例えば、レゾルバ等の角度検出器により検出される回転子４０の回転角度（電気角情報）や、電圧センサにより検出される電源電圧（インバータ入力電圧）、電流センサにより検出される各相の通電電流が含まれる。制御装置１１０は、インバータ１０１，１０２の各スイッチを操作する操作信号を生成して出力する。なお、発電の要求は、例えば回転電機１０が車両用動力源として用いられる場合、回生駆動の要求である。

　第１インバータ１０１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相からなる３相において上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎとの直列接続体をそれぞれ備えている。各相の上アームスイッチＳｐの高電位側端子は直流電源１０３の正極端子に接続され、各相の下アームスイッチＳｎの低電位側端子は直流電源１０３の負極端子（グランド）に接続されている。各相の上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎとの間の中間接続点には、それぞれＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線の一端が接続されている。これら各相巻線は星形結線（Ｙ結線）されており、各相巻線の他端は中性点にて互いに接続されている。

　第２インバータ１０２は、第１インバータ１０１と同様の構成を有しており、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相からなる３相において上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎとの直列接続体をそれぞれ備えている。各相の上アームスイッチＳｐの高電位側端子は直流電源１０３の正極端子に接続され、各相の下アームスイッチＳｎの低電位側端子は直流電源１０３の負極端子（グランド）に接続されている。各相の上アームスイッチＳｐと下アームスイッチＳｎとの間の中間接続点には、それぞれＸ相巻線、Ｙ相巻線、Ｚ相巻線の一端が接続されている。これら各相巻線は星形結線（Ｙ結線）されており、各相巻線の他端は中性点で互いに接続されている。

　図２７には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各相電流を制御する電流フィードバック制御処理と、Ｘ，Ｙ，Ｚ相の各相電流を制御する電流フィードバック制御処理とが示されている。ここではまず、Ｕ，Ｖ，Ｗ相側の制御処理について説明する。

　図２７において、電流指令値設定部１１１は、トルク－ｄｑマップを用い、回転電機１０に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値や、電気角θを時間微分して得られる電気角速度ωに基づいて、ｄ軸の電流指令値とｑ軸の電流指令値とを設定する。なお、電流指令値設定部１１１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相側及びＸ，Ｙ，Ｚ相側において共通に設けられている。なお、発電トルク指令値は、例えば回転電機１０が車両用動力源として用いられる場合、回生トルク指令値である。

　ｄｑ変換部１１２は、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値（各相電流）を、界磁方向をｄ軸とする直交２次元回転座標系の成分であるｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する。

　ｄ軸電流フィードバック制御部１１３は、ｄ軸電流をｄ軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量としてｄ軸の指令電圧を算出する。また、ｑ軸電流フィードバック制御部１１４は、ｑ軸電流をｑ軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量としてｑ軸の指令電圧を算出する。これら各フィードバック制御部１１３，１１４では、ｄ軸電流及びｑ軸電流の電流指令値に対する偏差に基づき、ＰＩフィードバック手法を用いて指令電圧が算出される。

　３相変換部１１５は、ｄ軸及びｑ軸の指令電圧を、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の指令電圧に変換する。なお、上記の各部１１１～１１５が、ｄｑ変換理論による基本波電流のフィードバック制御を実施するフィードバック制御部であり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の指令電圧がフィードバック制御値である。

　そして、操作信号生成部１１６は、周知の三角波キャリア比較方式を用い、３相の指令電圧に基づいて、第１インバータ１０１の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部１１６は、３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号（デューティ信号）を生成する。

　また、Ｘ，Ｙ，Ｚ相側においても同様の構成を有しており、ｄｑ変換部１２２は、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値（各相電流）を、界磁方向をｄ軸とする直交２次元回転座標系の成分であるｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する。

　ｄ軸電流フィードバック制御部１２３はｄ軸の指令電圧を算出し、ｑ軸電流フィードバック制御部１２４はｑ軸の指令電圧を算出する。３相変換部１２５は、ｄ軸及びｑ軸の指令電圧を、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の指令電圧に変換する。そして、操作信号生成部１２６は、３相の指令電圧に基づいて、第２インバータ１０２の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部１２６は、３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号（デューティ信号）を生成する。

　ドライバ１１７は、操作信号生成部１１６，１２６にて生成されたスイッチ操作信号に基づいて、各インバータ１０１，１０２における各３相のスイッチＳｐ，Ｓｎをオンオフさせる。

　続いて、トルクフィードバック制御処理について説明する。この処理は、例えば高回転領域及び高出力領域等、各インバータ１０１，１０２の出力電圧が大きくなる運転条件において、主に回転電機１０の高出力化や損失低減の目的で用いられる。制御装置１１０は、回転電機１０の運転条件に基づいて、トルクフィードバック制御処理及び電流フィードバック制御処理のいずれか一方の処理を選択して実行する。

　図２８には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に対応するトルクフィードバック制御処理と、Ｘ，Ｙ，Ｚ相に対応するトルクフィードバック制御処理とが示されている。なお、図２８において、図２７と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。ここではまず、Ｕ，Ｖ，Ｗ相側の制御処理について説明する。

　電圧振幅算出部１２７は、回転電機１０に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値と、電気角θを時間微分して得られる電気角速度ωとに基づいて、電圧ベクトルの大きさの指令値である電圧振幅指令を算出する。

　トルク推定部１２８ａは、ｄｑ変換部１１２により変換されたｄ軸電流とｑ軸電流とに基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に対応するトルク推定値を算出する。なお、トルク推定部１２８ａは、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧振幅指令が関係付けられたマップ情報に基づいて、電圧振幅指令を算出すればよい。

　トルクフィードバック制御部１２９ａは、力行トルク指令値又は発電トルク指令値にトルク推定値をフィードバック制御するための操作量として、電圧ベクトルの位相の指令値である電圧位相指令を算出する。トルクフィードバック制御部１２９ａでは、力行トルク指令値又は発電トルク指令値に対するトルク推定値の偏差に基づき、ＰＩフィードバック手法を用いて電圧位相指令が算出される。

　操作信号生成部１３０ａは、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて、第１インバータ１０１の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部１３０ａは、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて３相の指令電圧を算出し、算出した３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号を生成する。

　ちなみに、操作信号生成部１３０ａは、電圧振幅指令、電圧位相指令、電気角θ及びスイッチ操作信号が関係付けられたマップ情報であるパルスパターン情報、電圧振幅指令、電圧位相指令並びに電気角θに基づいて、スイッチ操作信号を生成してもよい。

　また、Ｘ，Ｙ，Ｚ相側においても同様の構成を有しており、トルク推定部１２８ｂは、ｄｑ変換部１２２により変換されたｄ軸電流とｑ軸電流とに基づいて、Ｘ，Ｙ，Ｚ相に対応するトルク推定値を算出する。

　トルクフィードバック制御部１２９ｂは、力行トルク指令値又は発電トルク指令値にトルク推定値をフィードバック制御するための操作量として、電圧位相指令を算出する。トルクフィードバック制御部１２９ｂでは、力行トルク指令値又は発電トルク指令値に対するトルク推定値の偏差に基づき、ＰＩフィードバック手法を用いて電圧位相指令が算出される。

　操作信号生成部１３０ｂは、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて、第２インバータ１０２の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部１３０ｂは、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて３相の指令電圧を算出し、算出した３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号を生成する。ドライバ１１７は、操作信号生成部１３０ａ，１３０ｂにて生成されたスイッチ操作信号に基づいて、各インバータ１０１，１０２における各３相のスイッチＳｐ，Ｓｎをオンオフさせる。

　ちなみに、操作信号生成部１３０ｂは、電圧振幅指令、電圧位相指令、電気角θ及びスイッチ操作信号が関係付けられたマップ情報であるパルスパターン情報、電圧振幅指令、電圧位相指令並びに電気角θに基づいて、スイッチ操作信号を生成してもよい。

　スイッチＳｐ，Ｓｎのオンオフにより、図２９（ａ）に示すように、２組の３相巻線５１ａ，５１ｂそれぞれにおいて、電気角で３０°ずれた各相電流が流れる。これにより、図２９（ｂ）に示すように、３相巻線５１ａに対応するトルクＴｒ１と３相巻線５１ｂに対応するトルクＴｒ２とが発生し、回転電機１０の発生トルクのうち６倍調波の脈動成分を好適に低減できる。

　以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

　軸受２１，２２は、回転子４０の回転により、摩擦し、熱が発生するものである。この回転子４０の回転に基づく軸受２１，２２の熱は、回転子本体４１に収容された固定子巻線５１や、電気コンポーネント６２などの熱を逃がす際、阻害要因となり得る。そこで、上記回転電機１０では、複数の軸受２１，２２を、軸方向における回転子４０の中央よりも軸方向のいずれか一方側に配置した。すなわち、複数の軸受２１，２２を、軸方向のいずれか一方側にのみ配置した片持ち構造とした。これにより、回転子４０の回転に伴って発生する軸受２１，２２の熱が、軸方向のいずれか一方側に集中することとなる。このため、他方側において、放熱する際に阻害要因がなくなる。

　また、回転子４０の回転に伴って軸受２１，２２に発生する熱が、軸方向においていずれか一方側のみに集中して発生すると、軸方向において温度差が生じる。これにより、軸受２１，２２側から回転子４０の側に向かって、空気が流れやすくなる。このため、回転子本体４１の中空部に、電気コンポーネント６２などを収容しても、軸受２１，２２の反対側から、効率的に熱を逃がすことができる。

　また、回転子本体４１は、軸方向において、軸受２１，２２が配置される側とは反対側において、開口している。このため、回転子本体４１の内部に電気コンポーネント６２などの発熱体を収容しても、回転子本体４１の開口部分から、その熱を効率的に逃すことが可能となる。

　ところで、回転軸１１を片持ち構造とすると、回転子４０の回転に伴い、回転軸１１の振れや振動が大きくなる懸念がある。そこで、複数の軸受２１，２２のうち一部は、外輪２５及び内輪２６と玉２７との間の隙間寸法を、他の軸受に対して異ならせている。これにより、回転子４０の中心寄りの側において、回転子４０の振れや、部品公差に起因するインバランスによる振動が軸受部２０に作用しても、その振れや振動の影響が良好に吸収される。このため、回転軸１１を片持ち構造としても、安定して回転子４０の回転を維持することが可能となる。

　また、片持ち構造を採用する場合、回転子において反軸受側の重さが重くなり、イナーシャが大きくなると、回転子の振れや振動が大きくなり得る。そこで、回転子４０を、回転子本体４１に磁石部４２としての永久磁石である第１磁石９１及び第２磁石９２が固定される表面磁石型の回転子としている。これにより、ＩＰＭロータを採用する場合と比較して、鉄などの金属磁性体の使用量を抑え、イナーシャを抑えることが可能となる。このため、片持ち構造を採用しても、回転子４０の振れや振動を抑制できる。

　また、磁石部４２には、極異方性磁石である第１磁石９１と第２磁石９２を採用し、各磁石９１，９２により、隣接するＮ，Ｓ極間を円弧状に磁束が流れるようにしている。このため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなり、図１７に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、磁極位置に磁束を集中させることができ、回転電機１０のトルクを高めることができる。これに伴い、永久磁石だけでも磁束漏れを抑制し、回転子４０の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、永久磁石だけでも回転子４０の磁気回路的役割を完結することが可能となる。

　このため、イナーシャとなる磁石９１，９２を保持する回転子本体４１は、例えば金属磁性体ではなく、ＣＦＲＰのような合成樹脂であることが可能となる。回転子本体４１を金属磁性体ではなく、合成樹脂などにすることにより、イナーシャを最小限とすることが可能となり、その結果、片持ち構造を採用しても、イナーシャを抑制し、回転子４０の振れや振動を抑制できる。

　また、上記回転電機１０では、回転子４０を、固定子５０よりも径方向外側に配置するアウタロータ構造とした。これにより、回転子本体４１の径方向内側、すなわち、内周面に磁石部４２が固定されることとなる。このため、インナロータ構造と異なり、回転子４０が回転する場合に磁石部４２に遠心力が働いても、回転子本体４１によって磁石部４２を径方向内側に好適に保持することができる。すなわち、インナロータ構造と比較して、磁石部４２を回転子本体４１に固定する構造を最低限にすることができる。その結果、片持ち構造を採用しても、イナーシャを抑制し、回転子４０の振れや振動を抑制できる。

　中間部４５は、径方向の内側と外側との間で軸方向の段差を有し、軸方向において磁石保持部４３と固定部４４とが一部重複している。これにより、回転電機１０の軸方向の長さを短くするとともに、軸方向における磁石保持部４３及び固定部４４の長さをそれぞれ確保することができる。固定部４４の長さを確保することにより、軸受２１，２２の間隔を確保可能となり、より安定させることができる。また、中間部４５が段差無しで平板状に設けられる場合に比べて、回転子４０の重心近くの位置で、回転軸１１に対して回転子４０を支持させることが可能となり、回転子４０の安定動作が実現できるものとなっている。

　回転電機１０は、周方向に隣り合う導線８２の間に軟磁性体からなるティースが設けられていないスロットレス構造となっている。この構成において、各導線８２は、複数の素線８６の集合体からなる導体８２ａを有している。このため、導線８２における電流流通経路の細線化を図ることができ、高調波磁界を含む磁石部４２からの磁界が導線８２と鎖交した場合に渦電流が生じる場合であっても、その渦電流に対する導線８２の電気抵抗を大きくすることができる。その結果、導線８２に流れる渦電流を低減することができ、渦電流損失を低減することができる。

　また、各導線８２は、素線８６が撚り合わせられて構成されているため、各素線８６において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じ、鎖交磁界に起因した逆起電圧が相殺される。その結果、導線８２を流れる渦電流の低減効果を高めることができ、渦電流損失の低減効果を高めることができる。

　特に本実施形態では、各素線８６は、カーボンナノチューブ繊維の炭素のうち少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維で構成されている。この場合、導体８２ａにおける電流流通経路をより細線化でき、また、電流流通経路の撚り回数をより増大できる。これにより、渦電流に対する電気抵抗をさらに増大でき、渦電流損失の低減効果をさらに高めることができる。

　固定子巻線５１の導線８２を扁平状にした。このため、直線部８３における径方向厚さを薄くすることができ、その直線部８３においてその径方向の中心位置を磁石部４２に近づけることができる。また、導線８２を扁平状にして直線部８３における径方向厚さを薄くすることにより、固定子コア５２と磁石部４２との間のエアギャップを小さくできる。このため、固定子５０及び回転子４０を通る磁束の磁気回路の磁気抵抗を低減でき、磁気回路の磁束を増大できる。これにより、スロットレス構造の採用による固定子５０での磁気飽和の抑制を図りつつ、直線部８３における磁束密度を高めて回転電機１０のトルクの増強を図ることができる。

　ここで、導線８２を扁平状にすることによってトルクが増強されるものの、扁平状であることから、磁石部４２から導線８２への鎖交磁束が増大し、渦電流が増大する。しかし、本実施形態では、各導線８２が複数の素線８６の集合体であり、また、素線８６が撚り合わせられて各導体８２ａが構成されている。このため、導線８２に流れる渦電流の低減効果が高められている。また、導線８２が径方向に薄い扁平状をなしていることによっても、渦電流の低減効果が高まる。したがって、本実施形態によれば、回転電機１０のトルクの増強を図りつつ、渦電流損失を低減することができる。

　磁石部４２が永久磁石である第１磁石９１及び第２磁石９２を有する構成とした。この構成では、磁石部４２から磁界が常時発生している。このため、制御装置１１０により回転電機１０の駆動制御を実施しない場合であっても、回転子４０の空転により、磁石部４２から回転磁界が常時発生し、高調波磁界に起因して導線８２に渦電流が流れてしまう。しかし、本実施形態では、各導線８２が複数の素線８６の集合体であり、また、素線８６が撚り合わせられて各導体８２ａが構成されている。このため、導線８２に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、本実施形態によれば、回転電機１０の駆動制御を実施しない場合においても、渦電流損失を好適に低減することができる。

　ｑ軸コア部分で生じる磁気飽和をなくすべく、回転子４０において固定子５０との対向面に第１磁石９１及び第２磁石９２が配置される構成とした。この構成を前提として、回転電機１０のトルクを増強すべく、第１磁石９１及び第２磁石９２として極異方構造の永久磁石を採用した。この構成によれば、磁束の増大によってトルクが増強されるものの、導線８２の鎖交磁束が増大し、渦電流が増大する。しかし、本実施形態では、各導線８２が複数の素線８６の集合体であり、また、素線８６が撚り合わせられて各導体８２ａが構成されている。このため、導線８２に流れる渦電流の低減効果が高められている。したがって、本実施形態によれば、回転電機１０のトルクの増強を図りつつ、渦電流損失を低減することができる。

　上記回転電機１０では、ハウジング３０内において、固定子５０及び回転子４０からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第１領域Ｘ１は、径方向において磁化回路コンポーネントの内周面からハウジング３０までの間の第２領域Ｘ２よりも容積が大きい。容積が大きくなることにより、第１領域Ｘ１では、第２領域Ｘ２よりも放熱しやすくなる。これにより、好適な放熱性能を有することができる。

　また、第１領域Ｘ１の横断面の面積は、第２領域Ｘ２の横断面の面積よりも大きい構成となっている。すなわち、ハウジング３０の内周面の半径をｄとしたときに、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側において固定子５０及び回転子４０からなる磁気回路コンポーネントが配置されている。また、軸方向において回転子４０の磁石部４２及び固定子巻線５１が重複する範囲で見て、第１領域Ｘ１の容積が第２領域Ｘ２の容積よりも大きい構成となっている。この構成により、第１領域Ｘ１は、第２領域Ｘ２の容積よりも大きくなる。このため、好適な放熱性能を有することができる。

　中間部４５は、軸方向において、回転子４０の中央よりもいずれか一方側に配置されている。この構成により、回転子の中央に中間部が設けられている場合や、軸方向の両側に中間部が設けられている場合と比較して、第１領域Ｘ１の容積を大きくすることができる。また、本実施形態の中間部４５は、軸方向において、回転子４０の中央よりもいずれか一方側に配置されているため、回転子４０は、中間部４５とは反対側において開口しており、放熱が容易となっている。このため、好適な放熱性能を有することができる。

　回転子４０は、固定子５０の径方向外側に配置されているアウタロータ構造であり、磁石部４２は、回転子本体４１の径方向内側に固定されている。これにより、インナロータ構造と異なり、回転子４０が回転する場合に磁石部４２に遠心力が働いても、回転子本体４１によって磁石部４２が脱落することなく、磁石部４２を径方向内側に好適に保持することができる。すなわち、インナロータ構造と比較して、磁石部４２を回転子本体４１に固定する構造を少なくすることができる。例えば、表面磁石型の回転子４０を採用できる。その結果、インナロータ構造と比較して、回転子４０を薄くすることができ、第１領域Ｘ１や第２領域Ｘ２を大きくすることが可能となる。

　固定子５０を保持する固定子保持部材としてのユニットベース６１を有し、ユニットベース６１は、固定子５０の径方向内側に組み付けられる筒状部７１を有している。そして、その筒状部７１に冷却水を流通させる冷却水通路７４（冷却部に相当）が設けられている。冷却水通路７４により、磁気回路コンポーネントを放熱（冷却）するとともに、筒状部７１の径方向内側であって、第１領域Ｘ１に収容される電気コンポーネント６２を放熱することができる。また、磁気回路コンポーネントを好適に冷却することができる冷却性能を有する冷却水通路７４を設けた。これにより、第１領域Ｘ１に磁気回路コンポーネントと同等以下の発熱が生じる発熱部材（半導体モジュール６６など）を有する電気コンポーネント６２を収容した場合であっても、第１領域Ｘ１は、第２領域Ｘ２よりも大きく形成されているため、好適に放熱させることができる。

　電気コンポーネント６２は、通電により発熱する発熱部材（半導体モジュール６６、コンデンサモジュール６８）を有し、半導体モジュール６６は、筒状部７１の内周面に沿って配置されている。冷却水通路７４は、半導体モジュール６６に対して径方向内外に重なる位置に設けられている。上記構成により、冷却水通路７４により、磁気回路コンポーネント（回転子４０及び固定子５０）を放熱（冷却）するとともに、電気コンポーネント６２を効率的に放熱することが可能となる。

　半導体モジュール６６は、インバータ回路を構成しており、半導体スイッチング素子を有する。このため、半導体モジュール６６は、スイッチングを行う際、電磁波を発生しうる。したがって、電気コンポーネント６２は、電磁波発生体に相当する。そして、電気コンポーネント６２は、ケーシング部６４に囲まれた空間内に収容され、その外側に、ハウジング３０、回転子４０及び固定子５０が層状に設けられている。この構成によれば、インバータ回路で生じる電磁ノイズが好適にシールドされるようになっている。

　固定子５０は、スロットレス構造である。これにより、固定子巻線５１の導体面積を大きくすることができ、その発熱を抑制することができる。また、径方向の厚さを薄くすることができ、第１領域Ｘ１の容積を大きくすることができる。

　なお、スロットレス構造とした場合、固定子巻線５１の導体は密度が高くなる。そこで、固定子巻線５１に、異方性導体を利用した。すなわち、固定子巻線５１を構成する導線８２は、複数の素線８６を撚ることで撚糸状にした導体８２ａを絶縁被膜８２ｂにより被覆することにより、構成されている。これにより、絶縁設計を容易とすることができる。

　回転子４０と固定子５０とのエアギャップ領域の外径の直径をＤとし、極数をＰとしたとき、Ｄ／Ｐ＜１２．２を満たすように構成した。より詳しく説明すると、回転子４０の内径を（すなわち、回転子４０と固定子５０の間にあるエアギャップの外径の直径）をＤとし、回転電機１０の極数Ｐ（本実施形態では１６極）とするとき、Ｄ／Ｐが１２．２より小さい値で構成される。Ｄ／Ｐを１２．２以下とすることで、第１領域Ｘ１を第２領域Ｘ２よりも大きくすることが可能となる。

　回転子４０は、回転子本体４１に磁石部４２としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子である。これにより、鉄などの金属磁性体の使用量を最小限に抑え、薄くすることが可能となる。

　また、磁石部４２には、極異方性磁石である第１磁石９１と第２磁石９２を採用し、各磁石９１，９２により、隣接するＮ，Ｓ極間を円弧状に磁束が流れるようにしている。このため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなり、図２４に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、磁極位置に磁束を集中させることができ、回転電機１０のトルクを高めることができる。これに伴い、永久磁石だけでも磁束漏れを抑制し、回転子４０の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、永久磁石だけでも回転子４０の磁気回路的役割を完結することが可能となる。このため、例えば、表面磁石型の回転子を採用して、出力可能なトルクを向上させつつ、回転子４０を薄くすることが可能となる。これにより、出力可能なトルクを向上させつつ、第１領域Ｘ１を大きくすることが可能となる。

　回転軸１１は、軸方向において位置が異なる複数の軸受２１，２２により、回転可能に支持され、複数の軸受２１，２２は、軸方向における回転子４０の中央よりも軸方向のいずれか一方側に配置されている。すなわち、複数の軸受２１，２２を、軸方向のいずれか一方側に配置した片持ち構造とした。片持ち構造とした場合、軸受２１，２２による発熱が、軸方向のいずれか一方側に集中することとなる。このため、第１領域Ｘ１に、コンデンサモジュール６８等の発熱体を含む電気コンポーネント６２を収容しても、軸受２１，２２の反対側から、効率的に熱を逃がすことができる。

　（第１実施形態の変形例）
　・上記実施形態では、回転子４０において回転子本体４１の中間部４５を、軸方向に段差を有する構成としたが、これを変更し、図３０に示すように、中間部４５の段差を無くし、平板状としてもよい。

　・図３１に示すように、インナロータ構造（内転構造）の回転電機に本発明を適用することも可能である。この場合、例えばハウジング３０内において、径方向外側から順に固定子５０、回転子４０が設けられ、回転子４０の径方向内側にインバータユニット６０が設けられているとよい。

　・図３２に示すように、回転子４０に空冷フィン９８を備えてもよい。空冷フィン９８により、空気の流れを作り、熱を効果的に逃がすことができる。

　・上記実施形態では、軸方向において回転子４０の中心側の軸受２２において、外輪２５に対して、軸方向から回転子４０側に与圧を加えてもよい。例えば、図３３に示すように、軸方向において、円環状のスペーサ９９を軸受２１と軸受２２との間に配置する。スペーサ９９は、軸受２２の外輪２５側に突出する円環状の凸部９９ａを有する。凸部９９ａの内径は、軸受２２の内輪２６の外径よりも大きく、外輪２５の外径よりも小さく構成されている。そして、保持部材２３の径方向内側に設けられた段差部２３ａとスペーサ９９との間に、皿バネなどの弾性部材ＥＰを介在させて、スペーサ９９に対して軸受２２側の押圧力を加える。これにより、軸受２２の外輪２５のみに、軸方向から回転子４０側に与圧を加えることができる。与圧を与えることにより、軸受２２内部のすきまをなくし、振動を低減することができる。

　以下に、他の実施形態を第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　（第２実施形態）
　本実施形態では、回転子４０における磁石部４２の極異方構造を変更しており、以下に詳しく説明する。

　図３４及び図３５に示すように、磁石部４２は、ハルバッハ配列と称される磁石配列を用いて構成されている。すなわち、磁石部４２は、磁化方向（磁極の向き）を径方向とする第１磁石１３１と、磁化方向（磁極の向き）を周方向とする第２磁石１３２とを有しており、周方向に所定間隔で第１磁石１３１が配置されるとともに、周方向において隣り合う第１磁石１３１の間となる位置に第２磁石１３２が配置されている。第１磁石１３１及び第２磁石１３２は、例えばネオジム磁石等の希土類磁石からなる永久磁石である。

　第１磁石１３１は、固定子５０に対向する側（径方向内側）の極が交互にＮ極、Ｓ極となるように周方向に互いに離間して配置されている。また、第２磁石１３２は、各第１磁石１３１の隣において周方向の磁極の向きが交互に逆向きとなるように配置されている。したがって、第１磁石１３１には、磁化方向が径方向外側である第１Ａ磁石１３１Ａ、磁化方向が径方向内側である第１Ｂ磁石１３１Ｂがあり、第２磁石１３２には、磁化方向が周方向の両側のうち一方側である第２Ａ磁石１３２Ａと、磁化方向が他方側である第２Ｂ磁石１３２Ｂがある。そして、磁石部４２において、第１Ａ磁石１３１Ａ→第２Ａ磁石１３２Ａ→第１Ｂ磁石１３１Ｂ→第２Ｂ磁石１３２Ｂ→第１Ａ磁石１３１Ａ→・・・の順番で周方向に各磁石が配列されている。

　磁石保持部４３は、軟磁性材料より構成されており、磁路を形成することができる。すなわち、磁石保持部４３は、第１磁石１３１及び第２磁石１３２から径方向外側（固定子５０の反対側）に磁束が漏れることを抑制し、径方向内側へ磁束が戻るように導く。これにより、第１磁石１３１及び第２磁石１３２から径方向内側への磁束密度を向上させている。

　また、第１磁石１３１の径方向外側、すなわち回転子本体４１の磁石保持部４３の側には、径方向内側、すなわち、固定子５０側に凹む凹部１３６が設けられている。より詳しくは、磁石部４２には、第１磁石１３１の反固定子側における端面（磁極面１３１ａ）、及び第２磁石１３２の反固定子側における端面（側面１３２ｂ）のうち、少なくともいずれかの端面が径方向において固定子５０側に凹む凹部１３６が設けられている。具体的には、凹部１３６は、径方向外側における第１磁石１３１の端面（磁極面１３１ａ）と、当該第１磁石１３１に隣接する第２磁石１３２の径方向外側における端面（側面１３２ｂ）とが、径方向において互い違いとなるように、設けられている。本実施形態において、全ての第１磁石１３１の磁極面１３１ａが、第２磁石１３２の側面１３２ｂよりも径方向において固定子５０側に凹むことにより凹部１３６が設けられている。すなわち、凹部１３６は、第１磁石１３１の径方向外側に設けられている。また、周方向において凹部１３６の長さは、第１磁石１３１の長さ（特に第１磁石１３１の外周部の周方向の長さ）に相当する幅となっている。

　そして、この凹部１３６には、軟磁性材料よりなる磁性体１３３が配置されている。つまり、第１磁石１３１の径方向外側、すなわち回転子本体４１の磁石保持部４３の側には、軟磁性材料よりなる磁性体１３３が配置されている。例えば磁性体１３３は、電磁鋼板や軟鉄、圧粉鉄心材料により構成されているとよい。

　この場合、磁性体１３３の周方向の長さは第１磁石１３１の周方向の長さ（特に第１磁石１３１の外周部の周方向の長さ）と同じである。また、第１磁石１３１と磁性体１３３とを一体化した状態でのその一体物の径方向の厚さは、第２磁石１３２の径方向の厚さと同じである。換言すれば、第１磁石１３１は第２磁石１３２よりも磁性体１３３の分だけ径方向の厚さが薄くなっている。すなわち、凹部１３６を埋めるように磁性体１３３が設けられている。各磁石１３１，１３２と磁性体１３３とは、例えば接着剤により相互に固着されている。磁石部４２において第１磁石１３１の径方向外側は、固定子５０とは反対側であり、磁性体１３３は、径方向における第１磁石１３１の両側のうち、固定子５０とは反対側（反固定子側）に設けられている。

　磁性体１３３の外周部には、径方向外側、すなわち回転子本体４１の磁石保持部４３の側に突出する凸部としてのキー１３４が形成されている。また、磁石保持部４３の内周面には、磁性体１３３のキー１３４を収容する凹部としてのキー溝１３５が形成されている。キー１３４の突出形状とキー溝１３５の溝形状とは同じであり、各磁性体１３３に形成されたキー１３４に対応して、キー１３４と同数のキー溝１３５が形成されている。キー１３４及びキー溝１３５の係合により、第１磁石１３１及び第２磁石１３２と回転子本体４１との周方向（回転方向）の位置ずれが抑制されている。なお、キー１３４及びキー溝１３５（凸部及び凹部、又は係合部及び被係合部）を、回転子本体４１の磁石保持部４３及び磁性体１３３のいずれに設けるかは任意でよく、上記とは逆に、磁性体１３３の外周部にキー溝１３５を設けるとともに、回転子本体４１の磁石保持部４３の内周部にキー１３４を設けることも可能である。

　ここで、磁石部４２では、第１磁石１３１と第２磁石１３２とを交互に配列することにより、第１磁石１３１での磁束密度を大きくすることが可能となっている。そのため、磁石部４２において、磁束の片面集中を生じさせ、固定子５０寄りの側での磁束強化を図ることができる。

　また、第１磁石１３１の径方向外側、すなわち反固定子側に磁性体１３３を配置したことにより、第１磁石１３１の径方向外側での部分的な磁気飽和を抑制でき、ひいては磁気飽和に起因して生じる第１磁石１３１の減磁を抑制できる。これにより、結果的に磁石部４２の磁力を増加させることが可能となっている。本実施形態の磁石部４２は、言うなれば、第１磁石１３１において減磁が生じ易い部分を磁性体１３３に置き換えた構成となっている。

　図３６は、磁石部４２における磁束の流れを具体的に示す図であり、（ａ）は、磁石部４２において磁性体１３３を有していない従来構成を用いた場合を示し、（ｂ）は、磁石部４２において磁性体１３３を有している本実施形態の構成を用いた場合を示している。なお、図３６では、回転子本体４１の磁石保持部４３及び磁石部４２を直線状に展開して示しており、図の下側が固定子側、上側が反固定子側となっている。

　図３６（ａ）の構成では、第１磁石１３１の磁極面と第２磁石１３２の側面とが、それぞれ磁石保持部４３の内周面に接触している。また、第２磁石１３２の磁極面が第１磁石１３１の側面に接触している。第１磁石９１及び第２磁石９２は、磁極中心と比較してそれぞれ磁極面の端部において磁束密度が大きくなりやすい（磁束の出入りが多い）。そして、図３６（ａ）の構成では、第１磁石１３１と第２磁石１３２の接触面（境界）においては、第１磁石１３１の磁極面１３１ａの端部と、第２磁石１３２の磁極面１３２ａの端部とが近接している。したがって、図３６（ａ）の構成では、磁石保持部４３のうち、第１磁石１３１と第２磁石１３２の接触面付近において、磁気飽和が生じやすくなっている。

　そして、磁石保持部４３には、第２磁石１３２の外側経路を通って第１磁石１３１との接触面に入る磁束Ｆ１と、磁石保持部４３と略平行で、かつ第２磁石１３２の磁束Ｆ２を引きつける磁束との合成磁束が生じる。磁石保持部４３を通過する磁束は、磁石保持部４３のうち部分的な磁気飽和をしている箇所（第１磁石１３１と第２磁石１３２の接触面付近）を迂回することとなる。その結果、磁石保持部４３を通過する磁路が長くなり、減磁が生じやすくなっている。

　これに対し、図３６（ｂ）の構成では、径方向外側における第１磁石１３１の端面（磁極面１３１ａ）と、当該第１磁石１３１に隣接する第２磁石１３２の径方向外側における端面（側面１３２ｂ）とが、径方向において互い違いとなるように、凹部１３６が設けられている。これにより、第１磁石１３１の磁極面１３１ａの端部と、第２磁石１３２の磁極面１３２ａの端部とが離間し、磁石保持部４３のうち第１磁石１３１と第２磁石１３２の接触面付近において、磁気飽和が生じることを抑制する。つまり、磁石保持部４３での磁気飽和を抑制して磁束の流れがゆがめられることを抑制できる。したがって、減磁に対する耐力が向上する。

　また、凹部１３６が設けられた空間には、磁性体１３３が埋められている。このため、磁石部４２の径方向外側では、第１Ａ磁石１３１Ａと第１Ｂ磁石１３１Ｂの間において、磁性体１３３及び磁石保持部４３を介して、磁束が流れやすくなっている。つまり、磁性体１３３の代わりに非磁性体やエアギャップとする場合と比較して、磁性体１３３により凹部１３６を埋めた方が、磁束が流れやすくすることができる。また、第２磁石１３２の磁極面１３２ａからの磁束も磁性体１３３を介して、第１磁石１３１の磁極面１３１ａに流れやすくなっている。これにより、第１磁石１３１及び第２磁石１３２からの磁束が、磁石保持部４３及び磁性体１３３を良好に通過することができる。

　また、図３６（ｂ）の構成では、図３６（ａ）とは異なり、磁気飽和を促すＦ２を消すことができる。これにより、磁気回路全体のパーミアンスを効果的に向上させることができる。このように構成することで、その磁気回路特性を、過酷な高熱条件下でも保つことができる。

　また、従来のＳＰＭロータにおけるラジアル磁石と比べて、磁石内部を通る磁石磁路が長くなる。そのため、磁石パーミアンスが上昇し、磁力を上げ、トルクを増強することができる。さらに、磁束がｄ軸の中央に集まることにより、正弦波整合率を高くすることができる。特に、ＰＷＭ制御により、電流波形を正弦波や台形波とする、又は１２０度通電のスイッチングＩＣを利用すると、より効果的にトルクを増強することができる。

　すなわち、図３７に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、図２５に比較例として示すラジアル異方性磁石の磁束密度分布とは異なり、磁極位置に磁束を集中させることができ、回転電機１０のトルクを高めることができる。なお、図３７において、横軸は電気角を示し、縦軸は磁束密度を示す。また、図３７において、横軸の９０°はｄ軸（すなわち磁極中心）を示し、横軸の０°，１８０°はｑ軸を示す。

　図２５に示す比較例では、ｑ軸付近において磁束密度が急峻に変化する。磁束密度の変化が急峻なほど、固定子巻線５１に発生する渦電流が増加してしまう。これに対し、本実施形態では、磁束密度分布が正弦波に近い。このため、ｑ軸付近において、磁束密度の変化が、ラジアル異方性磁石の磁束密度の変化よりも小さい。これにより、渦電流の発生を抑制することができる。なお、磁束密度分布の正弦波整合率は、例えば４０％以上の値とされていればよい。このようにすれば、正弦波整合率が３０％程度であるラジアル配向磁石、パラレル配向磁石を用いる場合に比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。

　ところで、磁石部４２では、各磁石１３１，１３２のｄ軸付近（すなわち磁極中心）において磁極面に直交する向きで磁束が生じ、その磁束は、磁極面から離れるほど、ｄ軸から離れるような円弧状をなす。また、磁極面に直交する磁束ほど、強い磁束となる。この点において、本実施形態の回転電機１０では、上述のとおり各導線群８１を径方向に薄くしたため、導線群８１の径方向の中心位置が磁石部４２の磁極面に近づくことになり、固定子５０において回転子４０から強い磁石磁束を受けることができる。

　また、固定子５０には、固定子巻線５１の径方向内側、すなわち固定子巻線５１を挟んで回転子４０の逆側に円筒状の固定子コア５２が設けられている。そのため、各磁石１３１，１３２の磁極面から延びる磁束は、固定子コア５２に引きつけられ、固定子コア５２を磁路の一部として用いつつ周回する。この場合、磁石磁束の向き及び経路を適正化することができる。

　以上詳述した第２実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

　磁石部４２には、第１磁石１３１の反固定子側における端面（磁極面１３１ａ）、及び第２磁石１３２の反固定子側における端面（側面１３２ｂ）のうち、少なくともいずれかの端面が径方向において前記固定子側に凹む凹部１３６が設けられている。より詳しくは、磁石部４２には、径方向外側における第１磁石１３１の端面（磁極面１３１ａ）と、当該第１磁石１３１に隣接する第２磁石１３２の径方向外側における端面（側面１３２ｂ）とが、径方向において互い違いとなるように、径方向内側に凹む凹部１３６が設けられている。そして、凹部１３６には、軟磁性材料よりなる磁性体１３３が設けられている。

　これにより、第１磁石１３１の磁極面１３１ａの端部と、第２磁石１３２の磁極面１３２ａの端部とが離間し、磁石保持部４３のうち第１磁石１３１と第２磁石１３２の接触面付近において、磁気飽和が生じることを抑制することができる。これにより、磁束の流れがゆがめられることを抑制し、減磁を抑制することができる。そして、凹部１３６が設けられた空間には、磁性体１３３が埋められているため、磁石部４２の径方向外側では、第１Ａ磁石１３１Ａと第１Ｂ磁石１３１Ｂの間において、磁性体１３３及び磁石保持部４３を介して、磁束が流れやすくなっている。また、第２磁石１３２の磁極面１３２ａからの磁束も磁性体１３３を介して、第１磁石１３１の磁極面１３１ａに流れやすくなっている。これにより、第１磁石１３１及び第２磁石１３２からの磁束が、磁石保持部４３及び磁性体１３３を良好に通過することができる。以上により、磁石１３１，１３２からの磁束の流れが良くなり、固定子５０側への磁束密度を向上させることができる。

　また、磁化方向が径方向である第１磁石１３１において、その固定子５０の反対側が最も減磁しやすい。そこで、上記構成では、全ての第１磁石１３１の端面を、第２磁石１３２の端面よりも径方向内側に凹ませて凹部１３６を設け、磁性体１３３を径方向において第１磁石１３１の内外となるように配置した。これにより、効果的に減磁を抑制しつつ、効果的に第１磁石１３１の量を減らすことができる。

　また、第１磁石１３１の径方向厚さ寸法及び磁性体１３３の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、第２磁石１３２の径方向厚さ寸法とを同じとすることにより、磁束の流れが良くなり、磁束密度を向上させることができる。

　軟磁性材料よりなる磁石保持部４３は、磁石部４２において固定子５０の反対側に設けられおり、且つ、周方向において隣接する複数の磁石１３１，１３２に亘って設けられている。これにより、磁石部４２において固定子５０の反対側から磁束が漏れることを抑制し、固定子５０の側への磁束密度を向上させることができる。その際、磁石保持部４３内において、部分的に磁気飽和し、第１磁石１３１が減磁を起こす可能性があるが、前述したように、凹部１３６に磁性体１３３を設けることにより、磁気飽和を抑制し、第１磁石１３１の減磁を防ぐことができる。

　回転子４０は、固定子５０よりも径方向外側に配置されるアウタロータ構造である。アウタロータ構造はインナロータ構造と比較して、遠心力により磁石部４２が脱落しにくいため、脱落防止部材が不要となる。これにより、回転子４０を薄くして、固定子５０と回転子４０との間のエアギャップ長を短くすることができ、出力トルクが向上する。

　磁性体１３３は、周方向において磁石保持部４３と係合するキー１３４を備える。一般に磁石よりも機械的特性（剛性等）が良い磁性体１３３に係合部としてのキー１３４を設けることにより、磁石保持部４３との回り止めを良好に行うことができる。

　磁石部４２は、第１Ａ磁石１３１Ａ、第２Ａ磁石１３２Ａ、第１Ｂ磁石１３１Ｂ、第２Ｂ磁石１３２Ｂの順番で周方向に配列されている。この磁石配列（磁束集中配列）にすることにより、固定子５０側への磁束密度を向上させることができる。

　第２実施形態における磁石配列を採用した場合においても、磁石１３１，１３２だけで磁束漏れを抑制し、回転子４０の磁気回路を構成することが可能となる。つまり、磁石１３１，１３２だけでも回転子４０の磁気回路的役割を完結することが可能となる。

　このため、イナーシャとなる磁石１３１，１３２を保持する回転子本体４１は、例えば金属磁性体ではなく、ＣＦＲＰのような合成樹脂であることが可能となる。回転子本体４１を金属磁性体ではなく、合成樹脂などにすることにより、イナーシャを最小限とすることが可能となり、その結果、片持ち構造を採用しても、イナーシャを抑制し、回転子４０の振れや振動を抑制できる。

　また、磁石１３１，１３２だけでも回転子４０の磁気回路的役割を完結することが可能となるため、例えば、表面磁石型の回転子を採用して、出力可能なトルクを向上させつつ、回転子４０を薄くすることが可能となる。これにより、出力可能なトルクを向上させつつ、第１領域Ｘ１を大きくすることが可能となる。

　（第２実施形態の変形例）
　・第２実施形態において、第１磁石１３１の固定子５０の反対側に凹部１３６を設け、磁性体１３３を配置したが、第２磁石１３２の固定子５０の反対側に磁性体１３３を配置してもよい。例えば、図３８に示すように、第２磁石１３２の径方向厚さ寸法が、第１磁石１３１の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、凹部１３６を設けてもよい。そして、当該凹部１３６に磁性体１３３を配置することにより、磁性体１３３を、第２磁石１３２において固定子５０の反対側に設けてもよい。その際、第２磁石１３２の径方向厚さ寸法及び磁性体１３３の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、第１磁石１３１の径方向厚さ寸法とが同じにすることが望ましい。

　これにより、効果的に減磁を抑制しつつ、効果的に第２磁石１３２の量を減らすことができる。また、第２磁石１３２の径方向厚さ寸法及び磁性体１３３の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、第１磁石１３１の径方向厚さ寸法とを同じとすることにより、磁束の流れが良くなり、磁束密度を向上させることができる。

　・第２実施形態において、第１Ａ磁石１３１Ａ及び第１Ｂ磁石１３１Ｂの両方に、凹部１３６及び磁性体１３３を設けたが、磁化方向が固定子５０側（径方向内側）の第１Ａ磁石１３１Ａ又は第１Ｂ磁石１３１Ｂのいずれか一方だけに設けてもよい。これにより、回転子４０の鉄損の抑制と、減磁界の抑制を良好に得ることができる。同様に、第２Ａ磁石１３２Ａ及び第２Ｂ磁石１３２Ｂのいずれか一方に、凹部１３６及び磁性体１３３を設けてもよい。また、第１Ａ磁石１３１Ａ、第１Ｂ磁石１３１Ｂ、第２Ａ磁石１３２Ａ、第２Ｂ磁石１３２Ｂのうち少なくとも１つの端面が固定子５０側に凹む凹部１３６を設け、当該凹部１３６に磁性体１３３を設けてもよい。また、複数の第１Ａ磁石１３１Ａの端面のうち、少なくとも１つの端面が固定子５０側に凹む凹部１３６を設けてもよい。第１Ｂ磁石１３１Ｂ、第２Ａ磁石１３２Ａ、第２Ｂ磁石１３２Ｂも同様である。また、各磁石１３１，１３２の反固定子側の端面のうち、少なくとも１つ以上の端面が固定子５０側に凹むことにより、凹部１３６が設けられていてもよい。

　・第２実施形態において、第１磁石１３１の周方向における長さ及び第２磁石１３２の周方向における長さは、それぞれ任意に変更してもよい。例えば、図３９に示すように、第２磁石１３２と比較して、第１磁石１３１を短くしてもよい。その際、周方向における第２磁石１３２の長さが、電気角α［ｄｅｇＥ］で表すと、５２＜α＜８０の範囲であることが望ましい（図４０参照）。磁性体１３３を配置することにより、一般的に６０［ｄｅｇＥ］となる補極角度最適値が、６８［ｄｅｇＥ］にずれる。このため、上記範囲で第２磁石１３２（補極）を設定することにより、減磁をせず、機械的な回り止めを良好に行うことができる。

　・第２実施形態では、磁性体１３３及び磁石保持部４３にキー１３４及びキー溝１３５を設けたが、設けなくてもよい。例えば、接着などにより固定してもよい。

　・第２実施形態において、磁性体１３３及びキー１３４は必須ではない。

　・第２実施形態において、磁石保持部４３を軟磁性材料により構成したが、軟磁性材料により構成しなくてもよい。

　・第２実施形態において、第２磁石１３２の磁化方向が、径方向及び周方向それぞれの成分を含む方向とされていてもよい。

　（第３実施形態）
　本実施形態では、ターン部８４により互いに接続される同相の直線部８３同士が、回転子４０の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されている。ここで、同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う直線部８３同士の周方向における中心位置の間の長さを配置ピッチＰｓとする。この配置ピッチＰｓについて、図４１を用いて説明する。図４１には、１層目の直線部８３に対応するピッチ円をＣ１にて示し、２層目の直線部８３に対応するピッチ円をＣ２にて示す。また、１層目の直線部８３に対応する配置ピッチＰｓをＰ１にて示し、２層目の直線部８３に対応する配置ピッチＰｓをＰ２にて示す。また、１層目に対応するピッチ円Ｃ１の直径ＤｓをＤＬ１にて示し、２層目に対応するピッチ円Ｃ２の直径ＤｓをＤＬ２にて示す。なお、図４１では、固定子５０等を直線状に展開して示している。

　各層において、Ｄｓ／Ｐｓをιとする場合、ιを適正な範囲内の値に設定することにより、回転電機１０の体格に依らず、トルクの増強を適正かつ簡易に実施できる。そして、その範囲は、図４２に示すように、２４＜ι＜３４である。この範囲は、例えば従来の車両用回転電機の最大電流値として設定される２０［Ａ／ｍｍ＾２］～４０［Ａ／ｍｍ＾２］の範囲において、上述した導体領域／隙間領域を大きくできるように設定された範囲である。この設定によれば、例えば、回転電機１０の外径に対して最大の導体面積を持つ固定子巻線５１を実現でき、回転電機の入力電力密度を回転電機１０の体格に応じた最大値にすることができる。図４３に、６相の相巻線を有する回転電機において、各極数Ｐｎに対応するιの値を示す。本実施形態では、固定子巻線５１の極数が１６極であるため、ιは１６極に対応した値となる。回転電機の仕様に応じたＤｓが定まれば、ιを用いることにより配置ピッチＰｓを簡易に決定できる。このため、ιを用いた設定方法によれば、各直線部８３の配置位置のピッチを適正なものとするに際し、設計工数の増加を抑制することができる。

　ちなみに、車両用の用途に限定する必要が無ければ、ιの範囲は、２４＜ι＜３８に設定されていてもよい。さらに、ιの範囲は、２５より大きいと好ましい。また、本実施形態では各相の分布係数が無いため、例えば、巻線係数は１である。

　以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。

　ターン部８４により互いに接続される同相の直線部８３同士が、回転子４０の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されている。同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う直線部８３同士の周方向における中心位置の間の長さである配置ピッチをＰｓとし、同一のピッチ円の直径をＤｓとし、Ｄｓ／Ｐｓをιとする。この場合、２４＜ι＜３４に設定されるように、各直線部８３の周方向における配置位置のピッチが定められている。２４＜ι＜３４とすることにより、各直線部８３を周方向において密に配置することができ、トルクの増強を図ることができる。この際、ιを用いることにより、回転電機の体格に依らず、トルクの増強を図るための各直線部８３の適正な配置位置を適正かつ簡易に決めることができ、回転電機の設計工数の増加を抑制することができる。ここで配置ピッチとは、導体そのものの配置のピッチ、又は例えば３相巻線であれば導体群Ｕ，Ｖ，Ｗの相間絶縁層のピッチを示す。

　ちなみに、直線部８３及びターン部８４が銅以外の導電性材料で構成されることもある。この場合、図４２及び図４３に示すように、銅の電気抵抗率［Ωｍ］をρ１とし、導電性材料の電気抵抗率をρ２とし、ρ１／ρ２をρｓとする場合、２４／ρｓ＜ι＜３４／ρｓに設定されればよい。なお、直線部８３及びターン部８４が銅で構成されている場合、ρｓ＝１となる。

　固定子巻線５１に固定子コア５２が組み付けられている。回転電機１０は、周方向に隣り合う直線部８３の間に、軟磁性材からなるコア部材が設けられていないスロットレス構成となっている。この場合、回転子４０に対して径方向反対側に設けられた固定子コア５２がバックヨークとして機能することで、各直線部８３の間にコア部材が存在していなくても、適正な磁気回路の形成が可能となる。また、スロットレス構造によれば、各直線部８３の間にコア部材が設けられている場合に比べて、隣り合う各直線部８３を近づけることで導体断面積を大きくすることができる。また、スロットレス構造では、直線部８３間のコア部材がないことで磁気飽和の解消が可能となる。磁気飽和を解消できること、導体断面積を大きくできること、及び適正な磁気回路の形成が可能となることにより、固定子巻線５１への通電電流を増大させることができる。これにより、回転電機１０のトルクの増強を図ることができる。

　つまり、このιというパラメータは、スロットレス構造のような複数の直線部８３が隣接するように周方向に配置される構造の固定子巻線５１においてトルクが増強する数値領域を新たに示すものであり、他のトルクが増強する数値範囲を示すパラメータとは全く異なる技術的思想に基づいた新しい特殊パラメータである。

　（第３実施形態の変形例１）
　本実施形態では、図４４に示すように、固定子巻線２１０が丸形導線により構成されている。固定子巻線２１０は、円環状の固定子コア２００と、導線としての直線部２１１及びターン部２１２とを備えている。導線は、断面が円形状をなす丸形導線である。各導線は、周方向に所定の配置パターンで配置されるように折り曲げ形成されており、これにより、固定子巻線２１０として相ごとの相巻線が形成されている。各導線は、直線部２１１とターン部２１２とが交互に繰り返されることにより、波巻状の連続導体として構成されている。直線部２１１は、磁石部に対して径方向に対向する位置に配置されており、磁石部の軸方向外側となる位置において所定間隔を隔てて配置される同相の直線部２１１同士が、ターン部２１２により互いに接続されている。本実施形態では、固定子巻線２１０が分布巻きにより円環状に巻回形成されている。

　固定子巻線２１０は、各相１対ずつの導線を用いて相ごとの巻線を構成しており、３相巻線が１層設けられるものとなっている。なお、図４４に示す例では、極数が１６極である。また、各直線部２１１及び各ターン部２１２は、絶縁被膜により覆われている。これにより、これら両者の間の絶縁性が確保されている。なお、各直線部２１１及び各ターン部２１２により構成される各相巻線は、接続のための露出部分を除き、絶縁被膜による絶縁性が保持されるものとなっている。露出部分としては、例えば、入出力端子部や、星形結線とする場合の中性点部分である。

　各直線部２１１は、径方向において同じ位置に配置され、周方向に３位置ずつ離れた直線部２１１同士がターン部２１２により互いに接続されている。換言すると、各直線部２１１は、いずれも回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上において、３個おきの直線部２１１がターン部２１２により互いに接続されている。ターン部２１２は、軸方向に延びるターン部２１２ａと、径方向外側を向くターン部２１２ｂと、径方向内側を向くターン部２１２ｃとからなる。これにより、コイルエンド部におけるターン部２１２同士の干渉の回避を図っている。

　本実施形態においても、２４＜ι＜３４に設定されるように、各直線部２１１の周方向における配置位置のピッチが定められている。これにより、周方向に隣り合う直線部２１１が接触している。

　本実施形態では、２４＜ι＜３４に設定されることにより、例えば車両用回転電機の最大電流値として設定される２０［Ａ／ｍｍ＾２］～４０［Ａ／ｍｍ＾２］の範囲において、導体として、固定子の回転子との間で成形性の良いアスペクト比２未満の丸形導線を密に配置できる。なお、導体は、角形導線でもよい。

　ちなみに、ιが２４＜ι＜３４の範囲になく、かつ、アスペクト比が２以上で導体を作製する場合、銅の伸び率は３５％以上、又はその更に上となることになり、銅の伸び量の許容値を超えてくる範囲となる。その結果、銅線の曲げ加工では、銅線に割れなどが起こり、銅線を成形できない。

　また、２４＜ι＜３４の設定によれば、セグメント導体又は丸形導線のいずれを用いた場合であっても、入力電力密度を最大にできるため、現在の回転電機の制御システムを変更する必要がなく、コストの大幅な増大を回避することができる。

　図４５に、１相分の直線部２１１及びターン部２１２の接続形態の模式図を示す。なお、図４５では、各直線部２１１が配置される位置をそれぞれＤ１，Ｄ４，Ｄ７，…と示している。図４５に示すように、本実施形態では、露出部分である入出力端子部の間において、各直線部２１１及び各ターン部２１２が連続している。このため、固定子巻線２１０の一部分を固定子コア２００の突起部にひっかける簡単な作業により、固定子巻線２１０の周方向の位置決めを行うことができ、固定子巻線２１０の組付性を大幅に改善できる。

　なお、この場合の突起部は、先に述べたように、直線部２１１の径方向の中心位置（つまり円形断面の中心点）を通る仮想円を想定すると、その仮想円よりも径方向外側に突出しない形状をなしているとよい。

　（第３実施形態の変形例２）
　同相の相巻線が各直線部２１１及び各ターン部２１２からなる連続導体として構成されていることに代えて、図４６に示すように、波巻きの同相の相巻線が、直線部２１１及びターン部２１２からなる複数（具体的には例えば２つ）の導体部材２３０，２４０が溶接又は半田などにより電気的に接続されることにより構成されていてもよい。この場合、固定子コア２００は、導体部材の数以上の突起部を有していればよい。各突起部は、固定子における各導体部材２３０，２４０の配置位置に対応した位置に設けられている。この構成によれば、同相の相巻線が複数の導体部材２３０，２４０により構成されている場合において、周方向における各導体部材２３０，２４０の位置決めを容易に実施することができる。

　（第３実施形態の変形例３）
　本実施形態において、回転電機は、インナロータ構造（内転構造）のものである。図４７は、回転電機３００の回転軸３０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機３００は、回転軸３０１、２つの軸受３０２，３０３、ハウジング３１０、回転子３２０及び固定子３３０を備えている。これら各部材は、いずれも回転軸３０１と共に同軸上に配置されている。

　各軸受３０２，３０３は、ハウジング３１０に設けられており、軸方向に互いに離間して配置されている。各軸受３０２，３０３は、例えばラジアル玉軸受である。各軸受３０２，３０３により、回転軸３０１及び回転子３２０が回転自在に支持されている。

　回転子３２０は、円筒状に形成されたロータ本体３２１と、そのロータ本体３２１に設けられた環状の磁石部３２２とを有している。磁石部３２２は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。本実施形態において、回転電機３００は、埋め込み磁石型のものである。

　固定子３３０は、回転子３２０の径方向外側に設けられている。固定子３３０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線３３１と、その径方向外側に配置された固定子コア３３２とを有している。固定子コア３３２は、円環状をなしており、ハウジング３１０の径方向内側に設けられている。固定子コア３３２は、例えば、接着剤等によりハウジング３１０に固定されている。固定子コア３３２は、例えば、第１実施形態と同様、ティースが存在しないスロットレスのものとすればよい。

　固定子巻線３３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部３２２に対向するように配置されている。固定子巻線３３１は、３相巻線であり、巻線方式は全節分布巻であるが、これに限るものではない。固定子巻線３３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線３３１を構成する導体は、例えば、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。

　ちなみに、本実施形態では、３２極対の回転子３２０が用いられている。また、例えばハウジング３１０内において、回転子４０の径方向内側にインバータユニットが設けられているとよい。

　以上説明した本実施形態によれば、第３実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。

　（第３実施形態の他の変形例）
　・図４８に示すように、導線４１０を構成するターン部４１０ｂが、少なくとも固定子コア４００の軸方向両端部で固定されていてもよい。これにより、固定子巻線を固定子コア４００に堅牢に固定することができる。なお、４１０ａは、導線４１０を構成する直線部を示す。

　・コイルエンド部付近は、コイル収容凹部４７となっているため、導線を配置するに際してスペース上の制約が小さい。このため、図４９に示すように、ターン部５０２の断面積が直線部５０１の断面積よりも大きくされていてもよい。これにより、ターン部５０２の電気抵抗を低減でき、流通電流を大きくでき、トルクの増強を図ることができる。また、断面積を大きくすることにより、ターン部５０２から効果的に放熱を実施できる。

　なお、断面積を大きくすることにより、例えば、ターン部５０２において、コイルエンド部付近の固定子コアへの接触面を大きくすることができ、固定子巻線をより堅牢に固定することができる。なお、この場合、例えば、接着剤、又は非導電体からなるリベットやネジ等の固定用部材により、固定子巻線が固定子コアに固定されればよい。

　・埋め込み磁石型の回転電機の回転子としては、図５０に示すものが用いられてもよい。回転子６００は、回転子本体６１０及び永久磁石６２０を有している。回転子本体６１０には、回転軸が挿通される孔６３０が形成されている。この構成では、磁石磁束が直接作用するｄ軸だけではなく、ｑ軸にも磁束が発生するため、磁界強度を大きくできる。その結果、回転電機のトルク増強効果がより高まる。

　・回転電機としては、誘導機が用いられてもよい。この場合、回転子としては、図５１に示すものが用いられてもよい。回転子７００は、回転子本体７１０、回転子導体７２０（例えばかご型導体）、及び回転子導体７２０の飛散を防止する板状の部材７４０を有している。なお、図５１において、７３０は回転軸を示し、７５０は固定子コアを示す。

　・回転電機としては、界磁巻線、又は永久磁石及び界磁巻線の双方を回転子に備えるものであってもよい。このような回転電機として、図５２に、ランデル型のポールコア８１０を備える回転子８００を示す。なお、図５２において、８２０は回転軸が挿通される孔を示す。この構成において、ｄ軸周辺の磁束は、磁石磁束と励磁磁束とが混合することにより、一層複雑となり、磁束量がより大きくなる。このような構成においても、ιを適正に設定することにより、トルク増強効果を得ることができる。

　・表面磁石型の回転子としては、図５３に示すような回転子９００が用いられてもよい。回転子９００は、鉄心としての回転子本体９１０及び２極対の永久磁石９２０を有している。回転子本体９１０には、回転軸が挿通される孔９３０が形成されている。

　・図５４に示すように、固定子巻線は、導線１０４１と、各導線１０４１間に設けられた合成樹脂からなる封止部１０４２とを備えている。固定子巻線は、固定子コア１０３２に対して図示しない接着剤により固定されている。固定子コア１０３２には、導線１０４１の回転子側の面よりも突出しない程度の突起部１０３３が形成されている。この突起部は、例えば、旋盤切削のツールマーク程度のサブミクロンオーダの凸でもよい。この突起部１０３３に接着剤が絡みつくことにより、固定子巻線を固定子コア１０３２に堅牢に固定できる。なお、例えば、丸形導線の曲率、又は角形導線の角の曲率に合わせて、突起部１０３３の径方向の寸法は０．１～１．０ｍｍ程度であることが望ましい。

　・図５５に示すように、固定子巻線は、２層分の導線１０４３，１０４４と、各導線１０４３，１０４４間に設けられた合成樹脂からなる封止部１０４５とを備えている。固定子巻線は、固定子コア１０３４に対して図示しない接着剤により固定されている。固定子コア１０３４には、突起部１０３５が形成されている。１層目の導線１０４３は、２層目の導線よりも周方向において密に配置されている。

　・固定子巻線の各直線部の周方向の隙間がない、又は隙間が微小である場合、冷却液や空気に対する各直線部の接触面積を大きくでき、特に、冷却液での冷却系で問題となる各直線部間の隙間からの冷却液の拡散を防ぐことができる。この場合、各直線部の断面積が大きくなることによる銅損の低下と合わせて、各直線部から効果的に放熱できる。

　・回転子の極数や固定子の相数の数に対して、固定子巻線の並列本数が多くなり、並列線間に発生する循環電流が大きくなり、無効電力が発生する問題が生じ得る。この場合、相数を６相又は１２相等に増やすことによりこの問題を解決できる。

　・回転子の極数を１２極以上とすることにより、オルタネータ等の車両用回転電機で大量に流通している６相の固定子巻線において、並列接続を無くすことができる。これにより、並列線間に発生する循環電流がゼロとなるから、回転電機を制御しやすくなったり、発熱の少ない固定子巻線を作製したりすることができる。また、回転電機として、一度６相のものを作製したとしても、６相の相巻線の２相分を並列接続することにより簡単に３相の回転電機にすることもできる。

　（第４実施形態）
　以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、回転電機は、インナロータ構造（内転構造）のものである。図５６は、回転電機１１００の回転軸１１０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機１１００は、回転軸１１０１、２つの軸受１１０２，１１０３、ハウジング１１１０、回転子１１２０及び固定子１１３０を備えている。これら各部材は、いずれも回転軸１１０１と共に同軸上に配置されている。

　各軸受１１０２，１１０３は、ハウジング１１１０に設けられており、軸方向に互いに離間して配置されている。各軸受１１０２，１１０３は、例えばラジアル玉軸受である。各軸受１１０２，１１０３により、回転軸１１０１及び回転子１１２０が回転自在に支持されている。

　回転子１１２０は、円筒状に形成されたロータ本体１１２１と、そのロータ本体１１２１の外周側に設けられた環状の磁石部１１２２とを有している。磁石部１１２２は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。

　固定子１１３０は、回転子１１２０の径方向外側に設けられている。固定子１１３０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線１１３１と、その径方向外側に配置された固定子コア１１３２とを有している。固定子コア１１３２は、円環状をなしており、ハウジング１１１０の径方向内側に設けられている。固定子コア１１３２は、例えば、接着剤等によりハウジング１１１０に固定されている。固定子コア１１３２は、第１実施形態と同様、ティースが存在しないスロットレスのものである。

　固定子巻線１１３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部１１２２に対向するように配置されている。固定子巻線１１３１は、３相巻線であり、巻線方式は全節分布巻であるが、これに限るものではない。固定子巻線１１３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線１１３１を構成する導体は、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。

　ちなみに、例えばハウジング１１１０内において、回転子１１２０の径方向内側にインバータユニットが設けられているとよい。また、図５６には、磁石部１１２２の径方向外側の外周面から、固定子コア１１３２の径方向内側の内周面までの距離ｇ１と、磁石部１１２２の径方向外側の外周面から、固定子巻線１１３１の径方向内側の内周面までの距離ｇ２とを示す。本実施形態においても、巻線割合Ｋを小さくでき、磁気回路の磁気抵抗を低減できる。

　以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。

　（第４実施形態の変形例１）
　以下、本実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、回転電機は、図５７に示すように、アウタロータ構造のものであり、第１実施形態のものとは異なる。図５７は、回転電機１２００の回転軸１２０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機１２００は、回転軸１２０１、２つの軸受１２０２，１２０３、ハウジング１２１０、回転子１２２０及び固定子１２３０を備えている。これら各部材は、いずれも回転軸１２０１と共に同軸上に配置されている。各軸受１２０２，１２０３は、ハウジング１２１０に設けられており、軸方向に互いに離間して配置されている。各軸受１２０２，１２０３により、回転軸１２０１及び回転子１２２０が回転自在に支持されている。

　回転子１２２０は、中空円筒状に形成されたロータ本体１２２１と、そのロータ本体１２２１の径方向内側に設けられた環状の回転子コア１２２２と、その回転子コア１２２２の径方向内側に設けられた環状の磁石部１２２３とを有している。磁石部１２２３は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。

　固定子１２３０は、回転子１２２０の径方向内側に設けられている。固定子１２３０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線１２３１と、その径方向内側に配置された固定子コア１２３２とを有している。固定子コア１２３２は、円環状をなしている。固定子コア１２３２は、第１実施形態と同様、ティースが存在しないスロットレスのものである。

　固定子巻線１２３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部１２２３に対向するように配置されている。固定子巻線１２３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線１２３１を構成する導体は、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。なお、図５７には、磁石部１２２３の径方向内側の内周面から、固定子コア１２３２の径方向外側の外周面までの距離ｇ１と、磁石部１２２３の径方向内側の内周面から、固定子巻線１２３１の径方向外側の外周面までの距離ｇ２とを示す。

　（第４実施形態の変形例２）
　以下、本実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、回転電機は、ラジアルギャップ構造のものではなく、図５８に示すように、アキシャルギャップ構造のものである。図５８は、回転電機１３００の回転軸１３０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機１３００は、回転軸１３０１、軸受１３０２、ハウジング１３１０、回転子１３２０及び固定子１３３０を備えている。軸受１３０２は、ハウジング１３１０に設けられており、例えばラジアル玉軸受である。軸受１３０２により、回転軸１３０１及び回転子１３２０が回転自在に支持されている。

　回転子１３２０は、円盤状に形成されたロータ本体１３２１と、そのロータ本体１３２１に設けられた円盤状の磁石部１３２２とを有している。磁石部１３２２は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。

　固定子１３３０は、軸方向において回転子１３２０と対向する位置に設けられている。固定子１３３０は、円盤状に形成された固定子巻線１３３１と、固定子コア１３３２とを有している。固定子コア１３３２は、円盤状をなしている。固定子コア１３３２は、ティースが存在しないスロットレスのものである。

　固定子巻線１３３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部１３２３に対向するように配置されている。固定子巻線１３３１は、図５９に示すように扇形をなしている。固定子巻線１３３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線１３３１を構成する導体は、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。なお、図５８には、磁石部１３２２において固定子巻線１３３１との対向面から、固定子コア１３３２の軸方向両端部のうち固定子巻線１３３１とは反対側の面までの距離ｇ１と、磁石部１３２２において固定子巻線１３３１との対向面から、固定子巻線１３３１において磁石部１３２２との対向面までの距離ｇ２とを示す。

　ちなみに、従来、ティース付きのアキシャルギャップ構造の回転電機においては、巻線作業の煩わしさから集中巻巻線が主流となっていた。しかし、スロットレス構造とされたことにより、全節分布巻などの振動騒音に有利な巻線が比較的容易に実施できる。

　（第４実施形態の変形例３）
　アキシャルギャップ構造の回転電機としては、図６０に示すように、軸方向において固定子１４３０を挟んで２つの磁石部１４２２ａ，１４２２ｂが配置されたタンデム型のものであってもよい。回転電機１４００は、回転軸１４０１、２つの軸受１４０２，１４０３、ハウジング１４１０、回転子１４２０及び固定子１４３０を備えている。固定子１４３０は、第１，第２固定子巻線１４３１ａ，１４３１ｂと、固定子コア１４３２とを有している。回転子１４２０は、第１，第２回転子コア１４２１ａ，１４２１ｂと、第１，第２磁石部１４２２ａ，１４２２ｂとを有している。図６０に示す構成によれば、第４実施形態の変形例３よりも回転電機１４００のトルクを増強できる。

　（第５実施形態）
　上記第１実施形態では、固定子コア５２の外周面を凹凸のない曲面状とし、その外周面に所定間隔で複数の導線群８１を並べて配置する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、図６１に示すように、固定子コア５２は、固定子巻線５１の径方向両側のうち回転子とは反対側（図の下側）に設けられた円環状のヨーク部１４１と、そのヨーク部１４１から、周方向に隣り合う直線部８３の間に向かって突出するように延びる突起部１４２とを有している。突起部１４２は、ヨーク部１４１の径方向外側、すなわち回転子４０側に所定間隔で設けられている。固定子巻線５１の各導線群８１は、突起部１４２と周方向において係合しており、突起部１４２を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置されている。なお、突起部１４２が「巻線間部材」に相当する。

　突起部１４２は、ヨーク部１４１からの径方向の厚さ寸法が、ヨーク部１４１に径方向に隣接する直線部８３の径方向の厚さ寸法の１／２（図のＨ１）よりも小さい構成となっている。こうした突起部１４２の厚さ制限により、周方向に隣り合う導線群８１（すなわち直線部８３）の間において突起部１４２がティースとして機能せず、ティースによる磁路形成がなされないようになっている。突起部１４２は、周方向に並ぶ各導線群８１の間ごとに全て設けられていなくてもよく、周方向に隣り合う少なくとも１組の導線群８１の間に設けられていればよい。突起部１４２の形状は、矩形状、円弧状など任意の形状でよい。

　なお、回転軸１１の軸心を中心とし、かつヨーク部１４１に径方向に隣接する直線部８３の径方向の中心位置を通る仮想円を想定すると、突起部１４２は、その仮想円の範囲内においてヨーク部１４１から突出する形状、換言すれば仮想円よりも径方向外側（すなわち回転子４０側）に突出しない形状をなしているとよい。

　上記構成によれば、突起部１４２は、径方向の厚さ寸法が制限されており、周方向に隣り合う直線部８３の間においてティースとして機能するものでないため、各直線部８３の間にティースが設けられている場合に比べて、隣り合う各直線部８３を近づけることができる。これにより、導体断面積を大きくすることができ、固定子巻線５１の通電に伴い生じる発熱を低減することができる。かかる構成では、ティースがないことで磁気飽和の解消が可能となり、固定子巻線５１への通電電流を増大させることが可能となる。この場合において、その通電電流の増大に伴い発熱量が増えることに好適に対処することができる。また、固定子巻線５１では、ターン部８４が、径方向にシフトされ、他のターン部８４との干渉を回避する干渉回避部を有することから、異なるターン部８４同士を径方向に離して配置することができる。これにより、ターン部８４においても放熱性の向上を図ることができる。以上により、固定子５０での放熱性能を適正化することが可能になっている。

　以上説明した本実施形態によれば、固定子巻線５１の各直線部８３を、突起部１４２を位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置することができる。これにより、巻線作業を容易に実施できる。

　ここで、突起部１４２の径方向の厚み寸法が制限されているため、径方向において突起部１４２から突出した直線部８３の磁石部４２からの鎖交磁束が増大してしまう。鎖交磁束の増大は、渦電流の増大につながる。しかし、各導線８２が複数の素線８６の集合体であり、また、素線８６が撚り合わせられて各導体８２ａが構成されているため、渦電流を低減することができる。

　突起部１４２が設けられることにより、固定子巻線５１を固定する樹脂接着剤が、周方向に隣り合う突起部１４２の間に効果的に浸透し、固定子巻線５１を固定子コア５２に好適に固定することができる。この場合、固定子コア５２が積層鋼板にて構成されているため、固定子コア５２は、周方向及び軸方向それぞれの３次元的な凹凸面を持つこととなる。その結果、固定子巻線５１を固定子コア５２により強固に固定することができる。

　（第５実施形態の変形例１）
　固定子コア５２のヨーク部１４１と、回転子４０の磁石部４２（すなわち各磁石９１，９２）とが所定距離以上離れていれば、突起部１４２の径方向の厚さ寸法は、図６１のＨ１に縛られるものではない。具体的には、ヨーク部１４１と磁石部４２とが２ｍｍ以上離れていれば、突起部１４２の径方向の厚さ寸法は、図６１のＨ１以上であってもよい。例えば、直線部８３の径方向厚み寸法が２ｍｍを越えており、かつ導線群８１が径方向内外の２層の導線８２により構成されている場合に、ヨーク部１４１に隣接していない直線部８３、すなわちヨーク部１４１から数えて２層目の導線８２の半分位置までの範囲で、突起部１４２が設けられていてもよい。この場合、突起部１４２の径方向厚さ寸法が「Ｈ１×３／２」までになっていれば、導線群８１における導体断面積を大きくすることで、前記効果を少なからず得ることはできる。

　（第５実施形態の変形例２）
　固定子コア５２は、図６２に示す構成であってもよい。なお、図６２では、封止部５７を省略しているが、封止部５７が設けられていてもよい。図６２では、便宜上、磁石部４２及び固定子コア５２を直線状に展開して示している。

　図６２の構成では、固定子５０は、周方向に隣接する導線８２（すなわち直線部８３）の間に、巻線間部材としての突起部１４２を有している。ここで、磁石部４２の１極分の範囲において固定子巻線５１の通電により励磁される突起部１４２の周方向の幅寸法をＷｔ、突起部１４２の飽和磁束密度をＢｓ、磁石部４２の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、磁石部４２の残留磁束密度をＢｒとする場合、突起部１４２は、
Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒ　　　…（１）
となる磁性材料により構成されている。

　詳しくは、本実施形態では、固定子巻線５１の３相巻線が分布巻であり、その固定子巻線５１では、磁石部４２の１極に対して、突起部１４２の数、すなわち各導線群８１の間となる間隙５６の数が「３×ｍ」個となっている。なお、ｍは導線８２の対数である。この場合、固定子巻線５１が各相所定順序で通電されると、１極内において２相分の突起部１４２が励磁される。したがって、磁石部４２の１極分の範囲において固定子巻線５１の通電により励磁される突起部１４２の周方向の幅寸法Ｗｔは、突起部１４２（つまり、間隙５６）の周方向の幅寸法をＡとすると、「２×Ａ×ｍ」となる。そして、こうして幅寸法Ｗｔが規定された上で、固定子コア５２において、突起部１４２が、上記（１）の関係を満たす磁性材料として構成されている。なお、幅寸法Ｗｔは、１極内において比透磁率が１よりも大きくなりえる部分の周方向寸法でもある。

　なお、固定子巻線５１を集中巻とする場合には、固定子巻線５１において、磁石部４２の１極対（つまり２極）に対して、突起部１４２の数、すなわち各導線群８１の間となる間隙５６の数が「３×ｍ」個となっている。この場合、固定子巻線５１が各相所定順序で通電されると、１極内において１相分の突起部１４２が励磁される。したがって、磁石部４２の１極分の範囲において固定子巻線５１の通電により励磁される突起部１４２の周方向の幅寸法Ｗｔは、「Ａ×ｍ」となる。そして、こうして幅寸法Ｗｔが規定された上で、突起部１４２が、上記（１）の関係を満たす磁性材料として構成されている。

　ちなみに、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、フェライト磁石といったＢＨ積が２０［ＭＧＯｅ（ｋＪ／ｍ^３）］以上の磁石ではＢｄ＝１．０強［Ｔ］、鉄ではＢｒ＝２．０強［Ｔ］である。そのため、高出力モータとしては、固定子コア５２において、突起部１４２が、Ｗｔ＜１／２×Ｗｍの関係を満たす磁性材料であればよい。

　（第５実施形態の変形例３）
　上記実施形態では、固定子巻線５１を覆う封止部５７を、固定子コア５２の径方向外側において各導線群８１を全て含む範囲、すなわち径方向の厚さ寸法が各導線群８１の径方向の厚さ寸法よりも大きくなる範囲で設ける構成としたが、これを変更してもよい。例えば、図６３に示すように、封止部５７を、導線８２の一部がはみ出すように設ける構成とする。より具体的には、封止部５７を、導線群８１において最も径方向外側となる導線８２の一部を径方向外側、すなわち固定子５０側に露出させた状態で設ける構成とする。この場合、封止部５７の径方向の厚さ寸法は、各導線群８１の径方向の厚さ寸法と同じ、又はその厚さ寸法よりも小さいとよい。

　導線８２の一部がはみ出すように封止部５７を設ける構成とすることにより、導線８２の露出部分が空冷される。このため、導線８２の放熱性を高めることができる。

　なお、図６３には、突起部１４２が設けられない構成を示したが、突起部１４２が設けられる構成であってもよい。

　（第５実施形態の変形例４）
　図６４に示すように、各導線群８１が封止部５７により封止されていない構成としてもよい。つまり、固定子巻線５１を覆う封止部５７を用いない構成とする。この場合、周方向に並ぶ各導線群８１の間は、ティースのない空隙となっている。

　なお、図６４には、突起部１４２が設けられない構成を示したが、突起部１４２が設けられる構成であってもよい。

　（第６実施形態）
　本実施形態では、図６５に示すように、磁石部４２（具体的には、第１，第２磁石９１，９２）のうち径方向内側の面と、回転子４０の軸心との径方向における距離ＤＭが５０ｍｍ以上とされている。

　また、磁石部４２のうち径方向外側の面と、固定子巻線５１のうち径方向において内側の面との距離をＬＳとし、磁石部４２の径方向の厚さ寸法をＬＭとする場合、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされている。

　また、第１距離をＭＡとし、第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている。第１距離ＭＡは、回転子４０の軸心から、磁石部４２の径方向外側の面までの径方向における距離である。第１距離ＭＡは、固定子５０及び回転子４０における磁気回路において、回転子４０の軸心からの径方向における距離の最大値である。第２距離ＭＢは、回転子４０の軸心から、固定子コア５２の径方向内側の面までの径方向における距離である。第２距離ＭＢは、磁気回路において、回転子４０の軸心からの径方向における距離の最小値である。

　また、図６６に示すように、磁石部４２の１磁極ピッチの周方向における長さをＣｓとする場合、２×ＤＭ／Ｃｓが３．５以上であってかつ１２以下とされている。

　また、図６６に示すように、固定子コア５２の径方向の厚さ寸法Ｇ１は、磁石部４２の径方向の厚さ寸法Ｇ２よりも小さく、かつ、固定子巻線５１の径方向の厚さ寸法Ｇ３よりも大きい。

　アウタロータ構造の回転電機１０において、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされている。ＬＭ／ＬＳが大きいほど、磁石部４２の径方向の厚さ寸法が大きくなり、磁石部４２の起磁力が大きくなる。その結果、スロットレス構造の回転電機において、固定子巻線５１における磁束密度を高めることができ、回転電機１－のトルクの増強を図ることが可能となる。また、ＬＭ／ＬＳが大きいほど、磁石部４２と固定子巻線５１との間のエアギャップが小さくなり、磁気回路の磁気抵抗が小さくなる。その結果、トルクの増強を図ることが可能となる。このため、ＬＭ／ＬＳが０．６以上とされていることにより、トルクの増強を図る上で好適な構成を実現できる。

　また、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている。ＭＢ／ＭＡが大きいことは、磁気回路が径方向に薄いことを示し、磁気回路が径方向に薄いことは、磁路が短くなって磁気抵抗が小さくなることを示す。このため、ＭＢ／ＭＡが０．７以上とされることにより、磁気抵抗を低減できる好適な構成を実現できる。これにより、トルクの増強を図ることができる。

　また、アウタロータ構造において、ＭＢ／ＭＡが大きいことは、ケーシング部６４の径方向内側の収容空間が広いことを示す。これにより、電気コンポーネント６２の収容空間を確保できる。

　固定子コア５２の径方向の厚さ寸法Ｇ１は、磁石部４２の径方向の厚さ寸法Ｇ２よりも小さく、かつ、固定子巻線５１の径方向の厚さ寸法Ｇ３よりも大きくされている。このため、磁石部４２の磁石の発する磁束を磁気飽和させることなく固定子コア５２が受け止めることができるとともに、固定子から磁束を漏らさないようにできる。

　また、Ｇ３＜Ｇ１＜Ｇ２であることにより、固定子巻線５１のサイズを相対的に小さくでき、ＬＭ／ＬＳが０．６以上の関係を的確に実現できる。

　（第６実施形態の変形例１）
　第６実施形態の構成を第２実施形態に適用することもできる。この場合、第２距離ＭＢは、第４実施形態と同じである。これに対し、第１距離ＭＡは、磁石部４２の径方向外側の面からｄｆだけ径方向外側に離れた回転子本体４１中の位置から、回転子４０の軸心までの径方向における距離とされている。ｄｆだけずれるのは、ハルバッハ配列では、磁石部４２の磁束の一部が回転子本体４１側に漏れるためである。ｄｆは、図６７に示すように、磁石部４２の径方向外側の面から、磁石部４２の周方向における磁極間の長さの１／２である。なお、図６７では、回転子本体４１の磁石保持部４３及び磁石部４２を直線状に展開して示しており、図の下側が回転子側、上側が固定子側となっている。また、図６７の磁石部の矢印は、第１，第２磁石１３１，１３２の合成磁束から定まる磁極を示す。

　（第６実施形態の変形例２）
　磁石部４２としては、図６８に示すように、ラジアル方向に着磁されたものであってもよい。磁石部４２は、磁化方向が径方向内側の第１磁石１３７と、磁化方向が径方向外側の第２磁石１３８とを有している。なお、この場合における第１，第２距離ＭＡ，ＭＢは、第４実施形態と同じである。

　（第６実施形態の変形例３）
　以下、本変形例３について、第６実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、回転電機は、インナロータ構造（内転構造）のものである。図６９は、回転電機１５００の回転軸１５０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機１５００は、回転軸１５０１、２つの軸受１５０２，１５０３、ハウジング１５１０、回転子１５２０及び固定子１５３０を備えている。これら各部材は、いずれも回転軸１５０１と共に同軸上に配置されている。

　各軸受１５０２，１５０３は、ハウジング１５１０に設けられており、軸方向に互いに離間して配置されている。各軸受１５０２，１５０３は、例えばラジアル玉軸受である。各軸受１５０２，１５０３により、回転軸１５０１及び回転子１５２０が回転自在に支持されている。

　回転子１５２０は、円筒状に形成されたロータ本体１５２１と、そのロータ本体１５２１の外周側に設けられた環状の磁石部１５２２とを有している。磁石部１５２２は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。本実施形態において、磁石部１５２２は、第１実施形態の極異方構造のものと同様のものである。

　固定子１５３０は、回転子１５２０の径方向外側に設けられている。固定子１５３０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線１５３１と、その径方向外側に配置された固定子コア１５３２とを有している。固定子コア１５３２は、円環状をなしており、ハウジング１５１０の径方向内側に設けられている。固定子コア１５３２は、例えば、接着剤等によりハウジング１５１０に固定されている。固定子コア１５３２は、第１実施形態と同様、ティースが存在しないスロットレスのものである。

　固定子巻線１５３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部１５２２に対向するように配置されている。固定子巻線１５３１は、３相巻線であり、巻線方式は全節分布巻であるが、これに限るものではない。固定子巻線１５３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線１５３１を構成する導体は、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。

　ちなみに、例えばハウジング１５１０内において、回転子１５２０の径方向内側にインバータユニットが設けられているとよい。

　本実施形態の回転電機１５００は、インナロータ構造である。このため、第２距離ＭＢは、回転子１５２０の軸心から、固定子コア１５３２の径方向内側の面までの径方向における距離とされている。また、極異方構造の永久磁石を採用している。このため、第１距離ＭＡは、回転子１５２０の軸心から、固定子コア１５３２の径方向外側の面までの径方向における距離とされている。

　（第６実施形態の変形例４）
　図７０に示すように、磁石部１５２３の備える永久磁石が、第２実施形態におけるハルバッハ配列の磁石又は第２実施形態の変形例における磁石であってもよい。この場合、第２距離ＭＢは、第４実施形態と同じである。また、第１距離ＭＡは、固定子コア１５３２の径方向内側の面からｄｆ／２だけ径方向内側に離れた位置から、回転子１５２０の軸心までの径方向における距離とされている。

　（第６実施形態の変形例５）
　以下、本変形例５について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、回転電機は、図７１に示すように、アウタロータ構造のものであり、第１実施形態のものとは異なる。図７１は、回転電機１６００の回転軸１６０１に沿う方向での縦断面図である。

　回転電機１６００は、回転軸１６０１、２つの軸受１６０２，１６０３、ハウジング１６１０、回転子１６２０及び固定子１６３０を備えている。これら各部材は、いずれも回転軸１６０１と共に同軸上に配置されている。各軸受１６０２，１６０３は、ハウジング１６１０に設けられており、軸方向に互いに離間して配置されている。各軸受１６０２，１６０３により、回転軸１６０１及び回転子１６２０が回転自在に支持されている。

　回転子１６２０は、中空円筒状に形成されたロータ本体１６２１と、そのロータ本体１６２１の径方向内側に設けられた環状の回転子コア１６２２と、その回転子コア１６２２の径方向内側に設けられた環状の磁石部１６２３とを有している。磁石部１６２３は、周方向に沿って磁極が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。

　固定子１６３０は、回転子１６２０の径方向内側に設けられている。固定子１６３０は、略筒状に巻回形成された固定子巻線１６３１と、その径方向内側に配置された固定子コア１６３２とを有している。固定子コア１６３２は、第１実施形態と同様、ティースが存在しないスロットレスのものである。

　固定子巻線１６３１は、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石部１６２３に対向するように配置されている。固定子巻線１６３１を構成する導線は、第１実施形態と同様に、扁平状のものである。また、固定子巻線１６３１を構成する導体は、第１実施形態と同様に、複数の素線の集合体として構成されており、複数の素線を撚ることで撚糸状に形成されている。

　本実施形態の固定子コア１６３２は、第１実施形態の固定子コア５２と形状が異なる。第１実施形態では、固定子コア５２の外周面を、第２距離ＭＢを定めるための基準として使用したが、本実施形態ではそれができない。このため、シミュレーション等により、固定子コア１６３２内における第２距離ＭＢを定めるための基準となるラインを決定すればよい。

　（他の実施形態）
　上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

　・固定子５０が固定子コア５２を具備していない構成としてもよい。この場合、固定子５０は、図１２に示す固定子巻線５１により構成されることになる。なお、固定子コア５２を具備していない固定子５０において、固定子巻線５１を封止材により封止する構成としてもよい。又は、固定子５０が、軟磁性材からなる固定子コア５２に代えて、合成樹脂等の非磁性材からなる円環状の巻線保持部を備える構成であってもよい。

　・上記実施形態では、回転軸１１を、軸方向で回転電機１０の一端側及び他端側の両方に突出するように設けたが、これを変更し、一端側にのみ突出する構成としてもよい。この場合、回転軸１１は、軸受部２０により片持ち支持される部分を端部とし、その軸方向外側に延びるように設けられるとよい。本構成では、インバータユニット６０の内部に回転軸１１が突出しない構成となるため、インバータユニット６０の内部空間、詳しくは筒状部７１の内部空間をより広く用いることができることとなる。

　・回転軸１１を回転自在に支持する構成として、回転子４０の軸方向一端側及び他端側の２カ所に軸受を設ける構成としてもよい。この場合、図１の構成で言えば、インバータユニット６０を挟んで一端側及び他端側の２カ所に軸受が設けられるとよい。

　・上記実施形態では、固定子巻線５１の導線８２において導体８２ａを複数の素線８６の集合体として構成したが、これを変更し、導線８２として断面矩形状の角形導線を用いる構成としてもよい。また、導線８２として断面円形状又は断面楕円状の丸形導線を用いる構成としてもよい。

　・上記実施形態では、固定子巻線５１において、回転軸１１を中心とする同一のピッチ円上となる位置の直線部８３同士をターン部８４により接続し、そのターン部８４が干渉回避部を備える構成としたが、これを変更してもよい。例えば、固定子巻線５１において、回転軸１１を中心とする異なるピッチ円上となる位置の直線部８３同士をターン部８４により接続する構成であってもよい。いずれにしろ、ターン部８４が、径方向にシフトされ、他のターン部８４との干渉を回避する干渉回避部を有する構成であればよい。

　・固定子巻線５１の導線群８１において、径方向に重なる各導線８２の干渉を回避する構成として、ｎ層目とｎ＋１層目とでターン部８４における導線シフトの向きを逆にする構成や、ｎ層目とｎ＋１層目とで軸方向における導線シフト位置を相違させる構成を用いることも可能である。

　・固定子巻線５１において、導線８２の直線部８３を径方向に単層で設ける構成としてもよい。また、径方向内外に複数層で直線部８３を配置する場合に、その層数は任意でよく、３層、４層、５層、６層等で設けてもよい。

　・上記実施形態では、固定子５０の径方向内側にインバータユニット６０を設ける構成としたが、これに代えて、固定子５０の径方向内側にインバータユニット６０を設けない構成としてもよい。この場合、固定子５０の径方向内側となる内部領域を空間としておくことが可能である。また、その内部領域に、インバータユニット６０とは異なる部品を配することが可能である。

　例えば、トランス等の電圧変換機を内部領域に収容してもよい。電圧変換機は、高周波にて固定子巻線５１を励磁することで、鉄損を少なく電圧変換を行うことができる。その際、電磁の椅子が発生するが、固定子５０、回転子４０、ハウジング３０により外部に漏れることを抑制できる。

　また、例えば、歯車などの減速機構（動力伝達機構）を内部領域に収容してもよい。動力伝達機構は、その摩擦熱等により、１００℃を超える高熱になることが多い。しかしながら、熱容量の大きい第１領域Ｘ１（内部領域）に収容することにより、冷却水通路７４により好適に冷却することができる。その際、油冷と併用することにより、より効果的に放熱をすることができる。

　・回転電機１０において、ハウジング３０を具備しない構成としてもよい。この場合、例えばホイールや他の車両部品の一部において、回転子４０、固定子５０等が保持される構成であってもよい。

　・上記実施形態において、回転子４０として、表面磁石型（ＳＰＭ）の回転子を採用したが、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）の回転子を採用してもよい。

　・上記実施形態では、２つの軸受２１，２２により、回転軸１１を支持したが、軸方向の位置が異なる３つ以上の軸受により回転軸１１を支持してもよい。

　・上記実施形態において、軸受２１，２２の種類を任意に変更してもよく、例えば、ラジアル玉軸受に限らず、他の転がり軸受でもよく、また、すべり軸受などでもよい。

　・上記実施形態において、回転子本体４１は、軸方向において軸受２１，２２の反対側に開口していたが、開口していなくてもよい。

　・上記実施形態の中間部４５やハウジング３０において、軸方向に貫通する通気孔を設けてもよい。これにより、空気の流れが良くなり、放熱しやすくなる。

　・上記実施形態の固定子巻線５１の導線８２の導体８２ａは、任意の導電材料で構成してよく、例えば、銅、アルミニウム及び銅合金であってもよい。

　・素線としては、第１実施形態で説明したもの以外に、例えば、銅線又はアルミ線が用いられてもよい。

　・上記実施形態において、固定子５０は、スロットレス構造を採用したが、スロットがあってもよい。

　・回転電機について、以下に追加説明を行う。

　固定子５０は、その内径を、回転子４０と固定子５０の間にあるエアギャップの径方向中点をなぞり形成される仮想円直径をＤとし、回転電機の極数Ｐとするとき、Ｄ／Ｐが１２．２より小さい値で構成される。図７２は、回転電機の固定子５０に巻装される導体を、前記導体を銅として従来の車両用回転電機の最大電流値として設定される２０［Ａ／ｍｍ＾２］から４０［Ａ／ｍｍ＾２］の範囲にて設定した上で、内径に生まれるスペース、即ち半径ｄ×Ｚ（１以下の数値）の関係を示した図である。このＤ／Ｐを１２．２以下とすることで、従来技術の信頼性を維持したまま、広大な内径スペースを提供できるのである。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　中空部を有する回転子本体（４１）、及びその回転子本体に設けられた磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子（５０）と、
　前記回転子及び前記固定子を収容するハウジング（３０）と、を備えた回転電機（１０）であって、
　前記回転子本体は、
　前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部（４３）と、
　前記回転子の回転軸（１１）から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部（４５）と、を有し、
　前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第１領域（Ｘ１）は、前記径方向において前記磁気回路コンポーネントの内周面から前記ハウジングまでの間の第２領域（Ｘ２）よりも容積が大きい回転電機。
　前記ハウジングの内周面の半径をｄとしたときに、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側において前記磁気回路コンポーネントが配置されている請求項１に記載の回転電機。
　中空部を有する回転子本体（４１）、及びその回転子本体に設けられた磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子（５０）と、
　前記回転子及び前記固定子を収容するハウジング（３０）と、を備えた回転電機（１０）であって、
　前記回転子本体は、
　前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部（４３）と、
　前記回転子の回転軸（１１）から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部（４５）と、を有し、
　前記ハウジングの内周面の半径をｄとしたときに、回転中心からｄ×０．７０５の距離よりも径方向外側において前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントが配置されている回転電機。
　前記中間部は、前記回転子の軸方向において、前記回転子の中央よりもいずれか一方側に配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されているアウタロータ構造であり、
　前記磁石部は、前記回転子本体の径方向内側に固定されている請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子を保持する固定子保持部材（６１）を有し、
　前記固定子保持部材は、前記固定子の径方向内側に組み付けられる筒状部（７１）を有しており、その筒状部に冷却部（７４）が設けられている請求項５に記載の回転電機。
　前記筒状部の内側に、電気コンポーネント（６２）を備え、
　前記電気コンポーネントは、通電により発熱する発熱部材（６６，６８）を有し、前記発熱部材は、前記筒状部の内周面に沿って配置されており、
　前記冷却部は、前記発熱部材に対して径方向内外に重なる位置に設けられている請求項６に記載の回転電機。
　前記磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の領域には、電磁波を発生しうる電磁波発生体が収容される請求項１～７のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極を異ならせて設けられており、
　前記固定子は、周方向に隣接する磁石対向部の間に巻線間部材を有しており、
　前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなる請求項１～８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子巻線は、異方性導体を有する請求項９に記載の回転電機。
　前記回転子と前記固定子とのエアギャップの外径の直径をＤとし、極数をＰとしたとき、Ｄ／Ｐ＜１２．２を満たす請求項１～１０のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記回転子本体に前記磁石部としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子であり、
　前記磁石部は、磁化方向を前記回転軸の径方向とする第１磁石（１３１）と、磁化方向を前記回転軸の周方向とする第２磁石（１３２）とを有しており、前記周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置されるとともに、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間に第２磁石が配置されている磁石配列を用いて構成されている請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記回転子本体に前記磁石部としての永久磁石が固定される表面磁石型の回転子であり、
　前記磁石部は、極異方性の磁石（９１，９２）である請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記ハウジングに設けられ、前記回転子の回転軸を回転可能に支持する軸受（２１，２２）と、を備え、
　前記回転軸は、前記回転軸の軸方向において位置が異なる複数の前記軸受により、回転可能に支持され、
　複数の前記軸受は、前記軸方向における前記回転子の中央よりも前記軸方向のいずれか一方側に配置されている請求項１～１３のいずれか１項に記載の回転電機。
　中空部を有する筒状の回転子本体（４１）、及びその回転子本体に設けられた磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された固定子（５０）と、
　前記固定子を固定するハウジング（３０）と、
　前記ハウジングに設けられ、前記回転子の回転軸を回転可能に支持する軸受（２１，２２）と、を備えた回転電機（１０）であって、
　前記回転軸は、前記回転軸の軸方向において位置が異なる複数の前記軸受により、回転可能に支持され、
　複数の前記軸受は、前記軸方向における前記回転子の中央よりも前記軸方向のいずれか一方側に配置されている回転電機。
　複数の前記軸受は、ラジアル玉軸受であり、それぞれ外輪と、内輪と、それら外輪及び内輪の間に配置された複数の玉とを有しており、
　複数の前記軸受のうち一部は、外輪及び内輪と玉との間の隙間寸法を、他の前記軸受に対して異ならせている請求項１５に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記回転子本体に磁石部としての永久磁石（９１，９２，１３１，１３２）が固定される表面磁石型の回転子である請求項１５又は１６に記載の回転電機。
　前記永久磁石は、磁化方向を前記回転軸の径方向とする第１磁石（１３１）と、磁化方向を前記回転軸の周方向とする第２磁石（１３２）とを有しており、前記周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置されるとともに、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間に第２磁石が配置されている磁石配列を用いて構成されている請求項１７に記載の回転電機。
　前記永久磁石は、極異方性の磁石（９１，９２）である請求項１７に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記固定子よりも径方向外側に配置されるアウタロータ構造である請求項１５～１９のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子本体は、
　前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部と、
　前記磁石保持部よりも小径の筒状であり、且つ前記回転軸が挿通される固定部と、
　前記磁石保持部及び前記固定部を繋ぐ中間部と、を有し、
　前記固定部は、前記回転軸と一体回転するように前記回転軸が固定された状態で、前記軸受を介して前記ハウジングに対して回転可能に固定されており、
　前記中間部は、前記回転子の径方向の内側と外側との間で前記軸方向の段差を有し、
　前記軸方向において前記磁石保持部と前記固定部とが一部重複している請求項１５～２０のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は空冷フィンを備えている請求項１５～２１のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子本体は、前記軸方向において、前記軸受が配置される側とは反対側において、開口している請求項１５～２２のいずれか１項に記載の回転電機。
　界磁磁束を生じさせる磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、前記回転子に対して同軸に対向配置された固定子（５０）と、を備えた回転電機（１０）において、
　前記磁石部は、磁化方向が前記回転子の径方向に沿うように設けられた複数の第１磁石（１３１）と、磁化方向が前記回転子の周方向に沿うように設けられた複数の第２磁石（１３２）とを有しており、
　複数の前記第１磁石は、前記周方向に所定間隔で配置されるとともに、複数の前記第２磁石は、前記周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に配置されており、
　前記磁石部には、前記第１磁石の反固定子側における端面（１３１ａ）、及び前記第２磁石の反固定子側における端面（１３２ｂ）のうち、少なくともいずれかの端面が径方向において前記固定子側に凹む凹部（１３６）が設けられており、
　前記回転子には、前記反固定子側の面において前記凹部に軟磁性材料よりなる磁性体（１３３）が設けられている回転電機。
　前記第１磁石及び前記第２磁石のいずれか一方の径方向厚さ寸法が、他方の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、
　前記磁性体は、その径方向厚さ寸法が小さい方の磁石において前記反固定子側に設けられている請求項２４に記載の回転電機。
　前記第１磁石の径方向厚さ寸法が、前記第２磁石の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、
　前記磁性体は、前記第１磁石において前記反固定子側に設けられており、
　前記第１磁石の径方向厚さ寸法及び前記磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、前記第２磁石の径方向厚さ寸法とが同じである請求項２４に記載の回転電機。
　前記第１磁石のうち、磁化方向が径方向において固定子側である前記第１磁石において、その反固定子側に、前記磁性体が設けられている請求項２４又は２６に記載の回転電機。
　前記第２磁石の径方向厚さ寸法が、前記第１磁石の径方向厚さ寸法よりも小さくすることにより、前記凹部が設けられており、
　前記磁性体は、前記第２磁石において前記反固定子側に設けられており、
　前記第２磁石の径方向厚さ寸法及び前記磁性体の径方向厚さ寸法を合わせた寸法と、前記第１磁石の径方向厚さ寸法とが同じである請求項２４に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記磁石部と共に前記磁性体を保持する軟磁性材料よりなる磁石保持部（４３）を備え、
　前記磁石保持部は、前記磁石部において前記反固定子側に設けられおり、且つ、周方向において隣接する前記第１磁石及び前記第２磁石に亘って設けられている請求項２４～２８のいずれか１項に記載の回転電機。
　周方向における前記第２磁石の長さが、電気角α［ｄｅｇＥ］で表すと、５２＜α＜８０の範囲である請求項２４～２９のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記固定子よりも径方向外側に配置されるアウタロータ構造である請求項２４～３０のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子は、前記磁石部と共に前記磁性体を保持する磁石保持部（４３）を備え、
　前記磁性体は、周方向において前記磁石保持部と係合する係合部（１３４）を備える請求項２４～３１のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記第１磁石には、磁化方向が径方向外側である第１Ａ磁石（１３１Ａ）と、磁化方向が径方向内側である第１Ｂ磁石（１３１Ｂ）があり、
　前記第２磁石には、磁化方向が周方向の両側のうち一方側である第２Ａ磁石（１３２Ａ）と、磁化方向が他方側である第２Ｂ磁石（１３２Ｂ）があり、
　前記磁石部は、前記第１Ａ磁石、前記第２Ａ磁石、前記第１Ｂ磁石、前記第２Ｂ磁石の順番で周方向に配列されている請求項２４～３２のいずれか１項に記載の回転電機。
　磁石部（４２，３２２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０，３２０，７００，８００）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１，３３１）を有し、前記回転子と同軸に配置された固定子（５０，２１０，３３０）と、
を備えた回転電機（１０，３００）であって、
　前記固定子巻線は、前記磁石部に対して軸方向に重複する位置に配置される磁石対向部（８３，５０１）と、前記磁石部の軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４，５０２）とを有し、
　前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、
　前記同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う前記磁石対向部同士の周方向における中心位置の間の長さである配置ピッチをＰｓとし、前記同一のピッチ円の直径をＤｓとし、Ｄｓ／Ｐｓをιとする場合、２４＜ι＜３４に設定されている回転電機。
　磁石部（４２，３２２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０，３２０，７００，８００）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１，３３１）を有し、前記回転子と同軸に配置された固定子（５０，２１０，３３０）と、
を備えた回転電機（１０，３００）であって、
　前記固定子巻線は、前記磁石部に対して軸方向に重複する位置に配置される磁石対向部（８３，５０１）と、前記磁石部の軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４，５０２）とを有し、
　前記磁石対向部及び前記ターン部が銅以外の導電性材料で構成されており、
　前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、
　前記同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う前記磁石対向部同士の周方向における中心位置の間の長さである配置ピッチをＰｓとし、前記同一のピッチ円の直径をＤｓとし、Ｄｓ／Ｐｓをιとし、銅の電気抵抗率をρ１とし、前記導電性材料の電気抵抗率をρ２とし、ρ１／ρ２をρｓとする場合、２４／ρｓ＜ι＜３４／ρｓに設定されている回転電機。
　周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成となっている請求項３４又は３５に記載の回転電機。
　磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の相巻線からなる固定子巻線（５１）を有し、前記回転子と同軸に配置された固定子（５０）と、
を備えた回転電機（１０）であって、
　前記固定子巻線は、前記磁石部に対して軸方向に重複する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石部の軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、
　前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石（９１，９２）を有し、
　前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材（５７，１４２）を有しており、
　前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなり、
　前記同一のピッチ円上における周方向長さであって、周方向に隣り合う前記磁石対向部同士の周方向における中心位置の間の長さである配置ピッチをＰｓとし、前記同一のピッチ円の直径をＤｓとし、Ｄｓ／Ｐｓをιとする場合、２４＜ι＜３４に設定されている回転電機。
　前記固定子は、固定子コア（３０）を有しており、
　前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられている請求項３６又は３７に記載の回転電機。
　前記固定子は、固定子コア（３０）を有しており、
　前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられており、
　前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部（１４１）と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部（１４２）とを有し、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さくなっている請求項３４又は３５に記載の回転電機。
　前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい請求項３９に記載の回転電機。
　前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している請求項４０に記載の回転電機。
　同相の前記相巻線は、前記磁石対向部及び前記ターン部からなる複数の導体部材（２３０，２４０）が電気的に接続されることにより構成されており、
　前記固定子コアは、前記導体部材の数以上の前記突起部を有しており、
　前記各突起部は、前記固定子における前記各導体部材の配置位置に対応した位置に設けられている請求項３９に記載の回転電機。
　前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線（８２）を用いて構成されている請求項３６～４２のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子巻線に用いられる導線は、複数の素線（８６）が撚りあった集合体からなる導体（８２ａ）を有している請求項３６～４３のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記各素線のうち隣り合う少なくとも１組の素線同士の間が電気的に絶縁されている請求項４４に記載の回転電機。
　前記素線は、自身に流れる電流に対する電気抵抗よりも、自身と隣り合う素線との間における電気抵抗の方が大きい特性を有している請求項４４又は４５に記載の回転電機。
　前記ターン部は、少なくとも前記固定子の軸方向両端部に固定されている請求項３４～４６のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記ターン部の断面積が前記磁石対向部の断面積よりも大きい請求項３４～４７のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子の極対数（Ｐｎ）が１２以上である請求項３４～４８のいずれか１項に記載の回転電機。
　磁石部（４２，１１２２，１２２３，１３２２，１４２２ａ，１４２２ｂ）を有し、回転自在に支持された回転子（４０，１１２０，１２２０，１３２０，１４２０）と、
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１，１１３１，１２３１，１３３１，１４３１ａ，１４３１ｂ）を有し、前記回転子に対向して配置される固定子（５２，１１３０，１２３０，１３３０，１４３０）と、
を備えた回転電機（１０，１１００，１２００，１３００，１４００）であって、
　周方向に隣り合う前記導線の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成となっており、
　前記導線は、複数の素線（８６）が撚りあった集合体からなる導体（８２ａ）を有している回転電機。
　磁石部（４２）を有し、回転自在に支持された回転子（４０）と、
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１）と、固定子コア（５２）とを有し、前記回転子に対向して配置される固定子（５２）と、
を備えた回転電機（１０）であって、
　前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、
　前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部（１４１）と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部（１４２）とを有し、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さくなっており、
　前記導線は、複数の素線（８６）が撚りあった集合体からなる導体（８２ａ）を有している回転電機。
　前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい請求項５１に記載の回転電機。
　前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している請求項５２に記載の回転電機。
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１）を有する固定子（５２）と、
　前記固定子と対向する面に磁石部（４２）を有し、回転自在に配置された回転子（４０）と、を備えた回転電機（１０）であって、
　前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記固定子巻線の前記磁石対向部は、周方向に所定間隔で定められた位置にそれぞれ配置されており、
　前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石（９１，９２）を有し、
　前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材（５７，１４２）を有しており、
　前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなり、
　前記導線は、複数の素線（８６）が撚りあった集合体からなる導体（８２ａ）を有している回転電機。
　前記素線は、繊維状の導電材により構成されている請求項５０～５４のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記素線は、少なくともカーボンナノチューブ繊維（２２３）で構成されている請求項５５に記載の回転電機。
　前記素線は、カーボンナノチューブ繊維の炭素のうち少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維で構成されている請求項５６に記載の回転電機。
　前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線を用いて構成されている請求項５０～５７のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記磁石部は、永久磁石（９１，９２，１３１，１３２）を有する請求項５０～５８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記永久磁石は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石（９１）と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石（９２）とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されている請求項５９に記載の回転電機。
　前記永久磁石は、磁化方向を径方向とする第１磁石（１３１）と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石（１３２）とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されている請求項５９に記載の回転電機。
　前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記ターン部の断面積が前記磁石対向部の断面積よりも大きい請求項５０～６１のいずれか１項に記載の回転電機。
　磁石部（４２，１５２２，１５２３，１６２３）を有し、回転自在に支持される回転子（４０，１５２０，１６２０）と、
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１，１５３１，１６３１）を有し、前記回転子と同軸に配置される固定子（５０，１５３０，１６３０）と、
を備えた回転電機（１０，１５００，１６００）であって、
　周方向に隣り合う前記導線の間に軟磁性体からなるティースが設けられていない構成となっており、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側の面と、前記回転子の軸心との径方向における距離（ＤＭ）が５０ｍｍ以上とされており、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側とは反対側の面と、前記固定子巻線のうち径方向において前記回転子側とは反対側の面との距離をＬＳとし、前記磁石部の径方向の厚さ寸法をＬＭとする場合、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされており、
　前記固定子及び前記回転子における磁気回路において、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最大値である第１距離をＭＡとし、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最小値である第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている回転電機。
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１）を有する固定子（５２）と、
　前記固定子と対向する面に磁石部（４２）を有し、回転自在に配置された回転子（４０）と、を備えた回転電機（１０）であって、
　前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記固定子巻線の前記磁石対向部は、周方向に所定間隔で定められた位置にそれぞれ配置されており、
　前記磁石部は、前記回転子における前記固定子と対向する面に、周方向に沿って磁極が交互になるように設けられた複数の磁石（９１，９２）を有し、
　前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に巻線間部材（５７，１４２）を有しており、
　前記巻線間部材は、前記磁石部の１極分の範囲において前記固定子巻線の通電により励磁される前記巻線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、前記巻線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、前記磁石部の１極分の周方向の幅寸法をＷｍ、前記磁石部の残留磁束密度をＢｒとする場合、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒとなる磁性材料、又は非磁性材料からなり、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側の面と、前記回転子の軸心との径方向における距離（ＤＭ）が５０ｍｍ以上とされており、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側とは反対側の面と、前記固定子巻線のうち径方向において前記回転子側とは反対側の面との距離をＬＳとし、前記磁石部の径方向の厚さ寸法をＬＭとする場合、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされており、
　前記固定子及び前記回転子における磁気回路において、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最大値である第１距離をＭＡとし、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最小値である第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている回転電機。
　前記固定子は、固定子コア（５２，１５３２，１６３２）を有しており、前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられている請求項６３又は６４に記載の回転電機。
　磁石部（４２，１５２２，１５２３，１６２３）を有し、回転自在に支持される回転子（４０，１５２０，１６２０）と、
　複数の導線（８２）を含む固定子巻線（５１，１５３１，１６３１）と、固定子コア（５２，１５３２，１６３２）とを有し、前記回転子と同軸に配置される固定子（５０，１５３０，１６３０）と、
を備えた回転電機（１０，１５００，１６００）であって、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側の面と、前記回転子の軸心との径方向における距離（ＤＭ）が５０ｍｍ以上とされており、
　前記導線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に配置される磁石対向部（８３）と、前記磁石対向部よりも軸方向外側となる位置において同相の前記磁石対向部同士を、所定数おきに互いに接続するターン部（８４）とを有し、
　前記ターン部により互いに接続される同相の前記磁石対向部同士が、前記回転子の軸心を中心とする同一のピッチ円上となる位置に配置されており、
　前記固定子コアは、前記固定子巻線の径方向両側のうち前記回転子とは反対側に設けられているヨーク部（１４１）と、前記ヨーク部から、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に向かって突出するように延びる突起部（１４２）とを有し、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さくなっており、
　前記磁石部のうち径方向において前記固定子側とは反対側の面と、前記固定子巻線のうち径方向において前記回転子側とは反対側の面との距離をＬＳとし、前記磁石部の径方向の厚さ寸法をＬＭとする場合、ＬＭ／ＬＳが０．６以上であってかつ１以下とされており、
　前記固定子及び前記回転子における磁気回路において、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最大値である第１距離をＭＡとし、前記回転子の軸心からの径方向における距離の最小値である第２距離をＭＢとする場合、ＭＢ／ＭＡが０．７以上であってかつ１未満とされている回転電機。
　前記固定子巻線において、周方向に所定間隔で定められた位置に、径方向内外となる複数層で前記磁石対向部が配置されており、
　前記突起部における前記ヨーク部からの径方向の厚さ寸法は、前記複数層の前記磁石対向部のうち前記ヨーク部に径方向に隣接する前記磁石対向部における径方向の厚さ寸法の１／２よりも小さい請求項６６に記載の回転電機。
　前記突起部は、周方向において前記磁石対向部に係合している請求項６７に記載の回転電機。
　前記回転子（４０）は、前記固定子（５０）の径方向外側に配置されており、
　前記磁石部（４２）は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石（９１）と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石（９２）とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されており、
　前記第１距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記磁石部の径方向外側の面までの径方向における距離であり、
　前記第２距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コア（５２）の径方向内側の面までの径方向における距離である請求項６５～６８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子（４０）は、前記固定子（５０）の径方向外側に配置されており、
　前記磁石部（４２）は、磁化方向を径方向とする第１磁石（１３１）と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石（１３２）とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されており、
　前記磁石部の径方向外側の面から、前記磁石部の周方向における磁極間の長さをｄｆとする場合、前記第１距離は、前記磁石部の径方向外側の面からｄｆ／２だけ径方向外側に離れた位置から、前記回転子の軸心までの径方向における距離であり、
　前記第２距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コア（５２）の径方向内側の面までの径方向における距離である請求項６５～６８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子（１５２０）は、前記固定子（１５３０）の径方向内側に配置されており、
　前記磁石部（１５２２）は、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びる第１磁石と、磁極中心に向かって磁化方向が円弧状に延びてかつ前記第１磁石とは磁極が異なる第２磁石とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、前記第１磁石及び前記第２磁石が周方向に交互に配置されており、
　前記第１距離は、前記回転子の軸心から、円環状の前記固定子コア（１５３２）の径方向外側の面までの径方向における距離であり、
　前記第２距離は、前記回転子の軸心から、前記磁石部の径方向内側の面までの径方向における距離である請求項６５～６８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記回転子（１５２０）は、前記固定子（１５３０）の径方向内側に配置されており、
　前記磁石部（１５２３）は、磁化方向を径方向とする第１磁石と、磁化方向を径方向以外の方向とする第２磁石とを有し、
　前記回転子において前記固定子との対向面に、周方向に所定間隔で前記第１磁石が配置され、周方向において隣り合う前記第１磁石の間となる位置に前記第２磁石が配置されており、
　前記磁石部の径方向外側の面から、前記磁石部の周方向における磁極間の長さをｄｆとする場合、前記第１距離は、前記固定子コア（１５３２）の径方向内側の面からｄｆ／２だけ径方向内側に離れた位置から、前記回転子の軸心までの径方向における距離であり、
　前記第２距離は、前記回転子の軸心から、前記磁石部の径方向内側の面までの径方向における距離である請求項６５～６８のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子コアの径方向の厚さ寸法（Ｇ１）は、前記磁石部の径方向の厚さ寸法（Ｇ２）よりも小さく、かつ、前記固定子巻線の径方向の厚さ寸法（Ｇ３）よりも大きい請求項６９～７２のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子巻線は、径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい断面扁平状の導線を用いて構成されている請求項６３～７３のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記磁石部の１磁極ピッチの周方向における長さをＣｓとする場合、２×ＤＭ／Ｃｓが３．５以上であってかつ１２以下とされている請求項６３～７４のいずれか１項に記載の回転電機。